專利名稱：連續梁橋拉索減震支座經濟布置方法
技術領域：
本發明屬于土木工程中橋梁工程抗震設防的技術領域，具體涉及一種連續梁橋抗震支座的經濟布置方法，具體是連續梁橋采用拉索減震支座進行抗震設防時的經濟布置方法，。
背景技術：
連續梁橋是一種結構簡單、受力合理、施工方便的橋型，廣泛的應用于城市高架橋、高速公路、高速鐵路中，對保障交通運輸網絡的通暢具有舉足輕重的作用。同時，在地震災害下，由于橋梁的抗震能力的不足而容易受到損害甚至發生災難性倒塌，嚴重影響對災區進行救援以及災害重建等，帶來巨大的生命財產損失。因此連續梁橋的抗震設防具有十分重要的意義。20世紀70年代以來，減隔震技術逐漸得到了廣泛的發展與應用，其基本原理是改變橋梁結構體系的自振頻率、增加結構的耗能能力而減小結構地震內力。工程實踐以及實際地震表明，減隔震措施是一種十分有效的抗震設防手段。 近年來減隔震支座在橋梁建設中得到大量的應用與發展。我國的連續梁橋建設中，墩梁連接措施通常采用支座，這也為應用減隔震支座進行抗震設防提供了廣泛的空間，常見的減隔震支座有鉛芯橡膠支座、雙曲面球鋼支座以及拉索減震支座，但是對于減隔震支座，由于生產成本增加等導致該類型的支座價格一般相對普通的減隔震支座價格昂貴，造成工程造價的增加。本發明主要針對拉索減震支座的經濟合理布置展開。
發明內容
本發明要解決的技術問題是連續梁橋采用拉索減震支座進行減隔震設計而獲得目標抗震性能，組合使用拉索減震支座與普通非減隔震支座，獲得經濟合理的連續梁橋抗震支座的經濟布置方法，以減小工程造價。本發明提出的連續梁橋抗震支座的經濟布置方法，具體步驟如下
(1):分析連續梁橋的特征，并獲得支座噸位需求。其中連續梁橋的特征主要包括主梁的截面形式、下部結構的形式以及墩身剛度(主要體現在墩高的變化)分布情況；
(2):依據連續梁橋的特征確定支座的布置方式，在橋軸線兩側，每聯的共用墩或橋臺、或者與共用墩相鄰的連續墩上的部分或者全部支座采用拉索減震支座，其余橋墩或者橋臺采用普通支座，確定經濟合理的減隔震支座布設方式；
(3):建立橋梁結構的動力分析模型，依據機構響應確定拉索減震支座以及普通支座的具體參數。本發明中，對于連續梁橋的主梁截面為單箱多室或者單箱單室的大箱梁等結構形式，墩頂每排采用兩個支座，拉索減震支座采用下述任一種方式
(I)每聯的兩個共用墩或者橋臺上均布置有拉索減震支座，四個拉索減震支座對稱布置在橋軸線兩側，連續墩上布置普通支座。
(2)每聯緊鄰共用墩或者橋臺的兩個連續墩上均布置有拉索減震支座，每個連續墩上布置有二個拉索減震支座，四個拉索減震支座布置在橋軸線兩側，每聯的兩個共用墩或者橋臺以及其余的連續墩上均布置普通支座。(3)每聯的兩個共用墩或者橋臺上均布置有一個拉索減震支座和一個普通支座，兩個拉索減震支座布置在橋軸線異側，連續墩上均布置普通支座。(4)每聯緊鄰共用墩或者橋臺的兩個連續墩上均布置有一個拉索減震支座和一個普通支座，且拉索減震支座分別布置在橋軸線異側，每聯的兩個共用墩或者橋臺以及其余的連續墩上均布置普通支座。對于主梁截面為橫向布置多個小箱梁等結構形式，主梁底部具有多個支座與橋墩相連接，拉索減震支座的布置方式為
每聯的兩個共用墩或橋臺上均布置有二排支座，每排支座中包括一個或者多個拉索減 震支座，其余采用普通支座，拉索減震支座和普通支座的疊加形式根據具體情況而定，兩排支座中的拉索減震支座或普通支座應當對稱于橋軸線布置。本發明中，所述普通支座采用板式橡膠支座或者四氟滑板支座。本發明適用于三跨及其以上的多跨連續梁橋。本發明布置方式不僅僅限于橋軸線呈直線型的直橋，對于曲率不大的彎橋也具有適用性。本發明的有益效果在于該支座布置方法在抗震性能上能夠有效實現在降低橋梁結構的地震內力響應的同時防止主梁過大的縱向擺動或者橫橋向的扭轉擺動，避免橋梁結構出現墩柱破壞、主梁落梁災害。并且該經濟布置方法顯著特征是部分支座采用拉索減震支座進行減隔震設防，具有良好的經濟效應，有效降低工程造價，節約資源成本。
圖I為實施例I中第一種支座布置方式。圖2為實施例I中第二種支座布置方式。圖3為實施例I中第三種支座布置方式。圖4為實施例I中第四種支座布置方式。圖5為實施例I中第五種支座布置方式。圖6為實施例I中第六種支座布置方式。圖中標號1為共用墩或者橋臺，2為連續墩，3為拉索減震支座，4為普通支座，5為橋軸線。
具體實施例方式下面結合附圖和實施方式進一步對本發明進行說明。實施例I :
本發明基于連續梁橋獲得良好的抗震能力(減小橋梁墩柱地震內力與防止落梁災害)的同時減少工程造價，提出采用拉索減震支座進行抗震設防的經濟布置方式。下面將針對直線型連續梁橋對具體實施方式
進行說明。對于橋墩與上部結構連接方式為在墩頂每排布置兩個支座情況，上部結構質量較大的連續梁橋共采用四個拉索減震支座3，并且可以采用兩種不同方式布置a，當共用墩I剛度較大或連續梁橋兩端的下部結構為橋臺I的情況下，將拉索減震支座3布置在每聯的共用墩或者橋臺上，布置在橋軸線5兩側，其余支座可以采用板式橡膠支座、四氟滑板橡膠支座等普通支座4，如圖I所示；b，當連續墩2剛度顯著大于共用墩I時，將拉索減震支座3布置在每聯緊鄰共用墩的兩個連續墩2上，布置在橋軸線5兩側，其余支座可以采用板式橡膠支座、四氟滑板橡膠支座等普通支座4，如圖2所示。對于橋墩與上部結構連接方式為在墩頂每排布置兩個支座情況，上部結構質量較小的連續梁橋采用共采用兩個拉索減震支座3，并且可以采用兩種不同方式布置a，當共用墩剛度較大或者連續梁橋兩端的下部結構為橋臺的情況下，將拉索減震支座3布置在每聯的共用墩或者橋臺I上，且減震支座布置在橋軸線5異側，其余支座可以采用板式橡膠支座、四氟滑板橡膠支座等普通支座4，如圖3所示；b，當連續墩剛度2顯著大于共用墩I時， 將拉索減震支座3布置在每聯緊鄰共用墩的兩個連續墩2上，且拉索減震支座3分別布置在橋軸線5異側，其余支座可以采用板式橡膠支座、四氟滑板橡膠支座等普通支座4，如圖4所示。對于橋墩與上部結構連接方式為墩頂每排布置多個支座情況，在每一排支座中可以選取一個或者多個支座設置為拉索減震支座3，而其它支座采用板式橡膠支座或者四氟滑板支座等普通支座4，當上部結構質量較大時，拉索支減震座數量增加，反之減小；支座的布置方式與上述一排只左右兩個支座基本相同，只是支座數目上存在區別。圖5和圖6所示為布置多個拉索減隔震支座3的兩種可選布置方式，由于一排具有多個支座的組合方式種類過多，本說明中就不一一列舉，其主要特征就是在共用墩或橋臺I或者與共用墩相鄰的連續墩2上布置一個或者多個拉索減震支座3，具體數目依據上部結構質量確定。
權利要求
1.一種連續梁橋抗震支座的經濟布置方法，其特征在于具體步驟如下 (1):分析連續梁橋的特征，并獲得支座噸位需求；其中連續梁橋的特征包括主梁的截面形式、下部結構的形式以及墩身剛度分布情況； (2):依據連續梁橋的特征確定支座的布置方式，在橋軸線兩側，每聯的共用墩或橋臺、或者與共用墩相鄰的連續墩上的部分或者全部支座采用拉索減震支座，其余的共用墩或橋臺、或者與共用墩相鄰的連續墩采用普通支座，確定經濟合理的減隔震支座布設方式； (3):建立橋梁結構的動力分析模型，依據機構響應確定拉索減震支座的具體參數。
2.根據權利要求I所述的方法，其特征在于對于梁橋的主梁截面為單箱多室或者單箱單室的大箱梁等結構形式，墩頂每排采用兩個支座，拉索減震支座采用下述任一種方式 (1)每聯的兩個共用墩或者橋臺上均布置有拉索減震支座，四個拉索減震支座對稱布置在橋軸線兩側，連續墩上布置普通支座； (2)每聯緊鄰共用墩或者橋臺的兩個連續墩上均布置有拉索減震支座，每個連續墩上布置有二個拉索減震支座，四個拉索減震支座對稱布置在橋軸線兩側，每聯的兩個共用墩或者橋臺以及其余的連續墩上均布置普通支座； (3)每聯的兩個共用墩或者橋臺上均布置有一個拉索減震支座和一個普通支座，兩個拉索減震支座對稱布置在橋軸線異側，連續墩上均布置普通支座； (4)每聯緊鄰共用墩或者橋臺的兩個連續墩上均布置有一個拉索減震支座和一個普通支座，且拉索減震支座分別布置在橋軸線異側，每聯的兩個共用墩或者橋臺以及其余的連續墩上均布置普通支座。
3.根據權利要求I所述的方法，其特征在于對于主梁截面為橫向布置多個小箱梁等結構形式，墩頂每排具有多個支座，拉索減震支座的布置方式為 每聯的兩個共用墩或橋臺上均布置有二排支座，每排支座中包括一個或者多個拉索減震支座，其余采用普通支座，拉索減震支座和普通支座的組合形式根據具體情況而定，兩排支座中的拉索減震支座或普通支座應當對稱于橋軸線布置。
4.根據權利要求I所述的方法，其特征在于所述普通支座采用板式橡膠支座或者四氟滑板支座。
全文摘要
本發明屬于橋梁工程抗震設防的技術領域，公開了一種拉索減震支座的經濟布置方法。對連續梁橋采用減隔震策略進行抗震能力設計時，采用拉索減震支座進行抗震設防，并且只有部分支座采用拉索減震支座，其它支座均采用板式橡膠支座或者四氟滑板橡膠支座等普通支座。該支座布置方法在抗震性能上能夠有效實現在降低橋梁結構的地震內力響應的同時防止主梁過大的縱向擺動或者橫橋向的扭轉擺動，避免橋梁結構出現墩柱破壞、主梁落梁災害。并且該經濟布置方法顯著特征是部分支座采用拉索減震支座進行減隔震設防，具有良好的經濟效應，有效降低工程造價，節約資源成本。
文檔編號E01D19/04GK102747679SQ201210201310
公開日2012年10月24日 申請日期2012年6月19日 優先權日2012年6月19日
發明者龐于濤, 王江波, 袁萬城, 賀金海 申請人:同濟大學