本實用新型涉及橋梁結構建筑技術領域,具體涉及一種長聯大跨連續梁橋阻尼器與減隔震支座聯合結構。
背景技術:
高烈度地震區的某長聯大跨預應力混凝土連續梁橋,孔跨布置為(50+8×100+50)m,墩高范圍15m~20m,要求按照罕遇地震進行設防,由于本橋墩矮聯長上部結構質量大,采用常用的強度抗震與延性抗震無法滿足抗震要求。
減隔震設計由于采用減隔震裝置將結構與可能引起的地面運動分離開來而延長結構的周期或增加結構的阻尼,大大減小了地震來臨時橋梁結構的響應,減小梁部傳遞給墩臺及基礎的地震力,使得設計更為經濟合理,結構安全性能更高,使得減隔震設計得到越來越多工程師的推崇。
目前橋梁工程上應用的減隔震產品眾多,如何選擇適用于橋梁工點的產品,并采用合適的布置形式以充分發揮減隔震效果,是需要研究解決的問題。
技術實現要素:
本實用新型的目的是提供一種長聯大跨連續梁橋阻尼器與減隔震支座聯合結構,解決高烈度地震區長聯大跨連續梁橋的抗震問題。
本實用新型所采用的技術方案為:
一種長聯大跨連續梁橋阻尼器與減隔震支座聯合結構,其特征在于:
于橋墩和梁體之間設置雙曲面球型減隔震支座和液體粘滯阻尼器;
雙曲面球型減隔震支座位于橋墩墩頂中央;
液體粘滯阻尼器環周設置于雙曲面球型減隔震支座外周并位于橋墩墩頂邊緣,液體粘滯阻尼器均水平斜向布置。
液體粘滯阻尼器兩端通過耳板和螺栓分別固定于梁體底面和橋墩墩頂。
液體粘滯阻尼器在橋墩墩頂支撐墊石一側設置兩個,或左右兩側對稱設置四個。
本實用新型具有以下優點:
本實用新型采用液體粘滯阻尼器與雙曲面球型減隔震支座聯合設置的方式,可以充分發揮兩種減隔震裝置的優勢,對于梁部與橋墩而言,地震作用下墩梁相對位移最大時相對速度最小,相對位移最小時相對速度最大,兩種減隔震裝置分別為速度型(相對速度越大輸出越大)與位移型的(相對位移越大輸出越大),使得結構地震下的反應一直處于減隔震裝置的有效控制下。雙曲面球型減隔震支座主要發揮延長結構周期即隔震作用,并可提供結構震后復位功能,液體粘滯阻尼器只增大結構阻尼不增加剛度即主要提供減震作用,二者聯合設置可優勢互補。液體粘滯阻尼器與順橋向呈一定夾角布置,一次性解決了順橋向與橫橋向的地震反應控制問題。
附圖說明
圖1為實用新型結構的立面布置圖。
圖2為A-A截面圖。
圖中,Z1-雙曲面球型減隔震支座,Z2-液體粘滯阻尼器。
具體實施方式
下面結合具體實施方式對本實用新型進行詳細的說明。
本實用新型涉及的一種長聯大跨連續梁橋阻尼器與減隔震支座聯合結構,于橋墩和梁體之間設置雙曲面球型減隔震支座Z1和液體粘滯阻尼器Z2。
雙曲面球型減隔震支座Z1位于橋墩墩頂中央,滿足常規要求,具有豎向支撐、平動及轉動能力。
液體粘滯阻尼器Z2環周設置于雙曲面球型減隔震支座Z1外周并位于橋墩墩頂邊緣,液體粘滯阻尼器Z2均水平斜向布置,與順橋向呈30°到45°夾角布置。液體粘滯阻尼器Z2兩端通過耳板和螺栓分別固定于梁體底面和橋墩墩頂。
雙曲面球型減隔震支座Z1與液體粘滯阻尼器Z2配合使用,雙曲面球型減隔震支座Z1主要起隔震作用,并具有使梁體震后復位功能,液體粘滯阻尼器Z2主要起消能減震的作用,雙曲面球型減隔震支座Z1與液體粘滯阻尼器Z2可同時控制順橋向與橫橋向兩個方向的地震反應。
在澆筑墩頂混凝土和梁體混凝土時,預先在相應的部位埋設帶套筒的鋼板。待梁體施工完成、支座安裝就位后,將液體粘滯阻尼器通過高強螺栓栓接在預埋鋼板上,雙曲面球型減隔震支座與普通支座的安裝方式相同。
整個裝置可以適應不同工況下的工作模式:
1、正常使用狀態下工作模式:
正常使用狀態下雙曲面球型減隔震支座發揮與普通支座相同的支撐作用,即活動支座或固定支座按照預先設定的功能要求發揮作用,除過在列車沖擊活載或制動力的情況下液體粘滯阻尼器幾乎不發生作用。
2、多遇地震狀態下工作模式:
多遇地震下梁體通過支座給橋墩及基礎輸入地震能量,由于梁體與橋墩的相對運動使得活動墩位置的雙曲面球型減隔震支座產生滑移、阻尼器內部活塞發生位移而耗能,由于多遇地震下能量輸入一般相對較小,減隔震裝置耗能作用并不十分顯著。
3、超越多遇地震狀態下工作模式:
超越多遇地震時,固定支座的剪力銷剪斷成為活動支座,全橋為漂浮體系結構自振周期極大延長,地震下梁體通過支座輸入給橋墩和基礎的地震能量巨大,梁體和橋墩相對運動速度和位移均較大,液體粘滯阻尼器與雙曲面球型減隔震支座同時發揮顯著的減震耗能作用,地震結束后,雙曲面球型減隔震支座提供一定的梁體復位功能。
本實用新型的內容不限于實施例所列舉,本領域普通技術人員通過閱讀本實用新型說明書而對本實用新型技術方案采取的任何等效的變換,均為本實用新型的權利要求所涵蓋。