[发明专利]一种大跨度悬索桥弹塑性中央扣装置有效

专利信息
申请号: 202110061485.5 申请日: 2021-01-18
公开(公告)号: CN112900231B 公开(公告)日: 2022-04-19
发明(设计)人: 管仲国;卢峻锐;徐瑜窈 申请(专利权)人: 同济大学
主分类号: E01D11/02 分类号: E01D11/02;E01D19/00;E01D19/16;E04B1/98;E04H9/02
代理公司: 苏州见山知识产权代理事务所(特殊普通合伙) 32421 代理人: 袁丽花
地址: 200092 *** 国省代码: 上海;31
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摘要:
搜索关键词: 一种 跨度 悬索桥 塑性 中央 装置
【说明书】:

发明一种大跨度悬索桥弹塑性中央扣装置,包括至少一个弹塑性中央扣,每个弹塑性中央扣包括两个索夹、两个刚性斜撑、一个刚性水平梁和两个弹塑性索,两个索夹均安装在主缆上,两个索夹分别与两个刚性斜撑的一端相连接,两个刚性斜撑的另一端均与刚性水平梁相连接,两个弹塑性索的一端分别连接在刚性水平梁的顺桥向两侧,两个弹塑性索的另一端均与主梁相连接。本发明可以发挥常规中央扣的作用,同时避免对桥梁结构产生冲击作用,还能够应对极端强震作用;弹塑性的中央扣能够增强桥梁体系的减震耗能能力,具有较大的单次耗能能力;弹塑性索可以根据桥梁情况调整钢丝数和长度,适应不同桥梁和不同地质状况下的主梁位移要求和刚度要求。

技术领域

本发明涉及桥梁工程结构减震技术领域,尤其涉及一种大跨度悬索桥弹塑性中央扣装置。

背景技术

随着大跨度桥梁技术的发展和我国西部建设项目的增加,悬索桥越来越多的出现在工程之中。由于西部地区活动断层密布,地震频发,因此对悬索桥的抗震要求有了进一步的提高。

大跨度悬索桥与大跨度斜拉桥的结构动力特性并不相同,横向上由于主梁一般较长,柔度较大,首阶振型一般为横向振动,再加上主塔一般是抗震性能较好的H型桥塔,因此横向地震通常并不控制抗震设计,但在纵向上并不会形成类似斜拉桥的漂浮体系减震机制;此外,因为主梁是悬吊结构,纵向约束刚度较小,一般需要设置中央扣以控制风荷载、车辆荷载等作用下的位移,减小吊杆的弯折应力。但在地震作用下,中央扣也是主梁水平惯性力向主缆集中传递的位置,对中央扣以及相邻的主梁和主缆连接构件的受力都提出了较高的要求。

目前已知的中央扣类型包括:刚性中央扣、柔性中央扣。但都存在强震条件下内力过大,变形不足的问题。大渡河桥采用了BRB中央扣,在一定程度上提高了悬索桥适应纵向地震作用的能力,但变形能力仍较为有限,难以满足近场等强震作用下的变形需求,在较大的变形要求下,需要大长度的BRB杆件,这在跨中位置是难以实现的。设计中的怒江大桥采用牺牲型中央扣,通过体系转换来解决正常使用和极端地震作用下的矛盾问题,但中央扣的牺牲存在一定的冲击作用,同时中央扣牺牲后,会导致地震作用下主梁较大的纵向位移,相关的减震阻尼器和伸缩缝的要求也相应提高。

因此,针对上述技术问题,有必要提供一种大跨度悬索桥弹塑性中央扣装置。

发明内容

针对现有技术不足,本发明的目的在于提供一种大跨度悬索桥弹塑性中央扣装置,其可以在发挥常规中央扣功能的同时,减小中央扣对桥梁结构内力的不利影响,并可以适应各种程度的地震作用。

为了实现上述目的,本发明一实施例提供的技术方案如下:

一种大跨度悬索桥弹塑性中央扣装置,包括至少一个弹塑性中央扣,每个所述弹塑性中央扣包括两个索夹、两个刚性斜撑、一个刚性水平梁和两个弹塑性索,所述两个索夹均安装在主缆上,所述两个索夹分别与所述两个刚性斜撑的一端相连接,所述两个刚性斜撑的另一端均与所述刚性水平梁相连接,所述两个弹塑性索的一端分别连接在所述刚性水平梁的顺桥向两侧,所述两个弹塑性索的另一端均与主梁相连接。

作为本发明的进一步改进,还包括至少一个吊杆,每个所述吊杆的一端与所述主缆相连接,另一端与所述主梁相连接。

作为本发明的进一步改进,所述主梁上安装有至少一个限位装置,所述限位装置包括沿横桥向相对设置的两个限位部。

作为本发明的进一步改进,所述限位部与所述刚性水平梁之间具有空隙。

作为本发明的进一步改进,所述两个弹塑性索的另一端分别通过锚头与所述主梁锚固连接。

作为本发明的进一步改进,所述刚性水平梁为单水平梁,所述单水平梁内设置有通孔,所述吊杆的另一端穿过所述通孔与所述主梁相连接。

作为本发明的进一步改进,所述通孔呈长圆形。

作为本发明的进一步改进,所述弹塑性索为第一平行钢丝束。

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