CN105862570A - 一种x形耗能支撑的装配式钢桥 - Google Patents

一种x形耗能支撑的装配式钢桥 Download PDF

Info

Publication number
CN105862570A
CN105862570A CN201610338931.1A CN201610338931A CN105862570A CN 105862570 A CN105862570 A CN 105862570A CN 201610338931 A CN201610338931 A CN 201610338931A CN 105862570 A CN105862570 A CN 105862570A
Authority
CN
China
Prior art keywords
energy dissipation
shaped
dissipation brace
shaped energy
steel bridge
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201610338931.1A
Other languages
English (en)
Other versions
CN105862570B (zh
Inventor
张建华
林佳悦
杨思远
刘书建
官成宇
杨浩
高硕硕
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Harbin Engineering University
Original Assignee
Harbin Engineering University
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Harbin Engineering University filed Critical Harbin Engineering University
Priority to CN201610338931.1A priority Critical patent/CN105862570B/zh
Publication of CN105862570A publication Critical patent/CN105862570A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN105862570B publication Critical patent/CN105862570B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E01—CONSTRUCTION OF ROADS, RAILWAYS, OR BRIDGES
    • E01D—CONSTRUCTION OF BRIDGES, ELEVATED ROADWAYS OR VIADUCTS; ASSEMBLY OF BRIDGES
    • E01D19/00—Structural or constructional details of bridges
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E01—CONSTRUCTION OF ROADS, RAILWAYS, OR BRIDGES
    • E01D—CONSTRUCTION OF BRIDGES, ELEVATED ROADWAYS OR VIADUCTS; ASSEMBLY OF BRIDGES
    • E01D21/00—Methods or apparatus specially adapted for erecting or assembling bridges

Abstract

本发明提供一种X形耗能支撑的装配式钢桥，由若干个钢桥基本单元装配而成，各钢桥基本单元之间用螺栓交错连接。基本钢桥单元组成包括纵梁、X形耗能支撑、槽形踏板、上斜支撑和下斜支撑，其中X形耗能支撑在腹部开孔洞，下端与槽形踏板连接，上端通过角钢与上斜支撑连接。槽形踏板固定在纵梁的上翼缘，纵梁下翼缘布置下斜支撑。本发明具有构造简单、受力合理、耗能减震效果显著、施工安装方便且易于标准化生产的特点。

Description

一种X形耗能支撑的装配式钢桥
技术领域
本发明涉及一种钢桥结构，尤其涉及一种X形耗能支撑的装配式钢桥，属于桥梁领域。
背景技术
钢桥因自重轻、跨距大、抗震性能好、结构造型新颖等诸多优点，近几年在国内外得到广泛应用。钢桥在施工和运营过程中，一旦在地震中遭到破坏，会造成重大人员伤亡和财产损失，因此，具备足够的抵御地震作用能力是钢桥设计时不可忽略的环节，尤其是近几年来全球地震活动频繁，桥梁的抗震性能设计得到高度重视。
为了避免地震破坏，建筑结构和桥梁领域中常采用控制技术来减轻结构振动，常见的有基础隔震、耗能减震和调谐减震等。其中耗能减震技术条件简单、性能稳定，同时克服了延性构件损坏后难以修复的特点，在高层建筑结构和桥梁中得到应用。如北京银泰中心采用屈曲约束支撑，结构抗震性能得到改善，日本的大阪港大桥采用防屈曲支撑对全长980m的悬臂式桁架桥进行加固，并取得预期的效果。
从历次的大地震来看，钢桥较为突出的破坏主要集中在钢桁架压杆的屈曲破坏上。基于这样的特征，在桥梁设计中，可以让某些不重要的杆件在强烈地震作用下首先发生屈曲，以保护主体结构。因此，将屈曲耗能的思想应用到钢桁架桥梁的减震设计中，为钢桥梁在罕遇地震下的减震设计提供一种新的途径。
钢桁架桥被广泛应用的另外一个主要原因是可装配化施工，在现场不需要做大量的模板和脚手架，减少现场施工时间，降低成本，并能最大限度降低对周边环境和市民日常生活的影响。目前国内也有装配式公路钢桥(如321式和200型)和装配式铁路钢桥(64式和72式)。这些装配式钢桥一般应用在一些跨径较小、荷载不大的桥梁工程中，如推广应用到大跨度的钢桥中，设计中需要重点考虑结构的抗震性能。
本发明基于以上的思想和现有技术中存在的问题，提出一种耗能性强且可装配施工的钢桥，能够应用到高烈度地震区的大跨度桥梁工程中。
发明内容
本发明的目的是提供一种X形耗能支撑的装配式钢桥，在结构自身的支撑中设计了耗能段，在地震作用下，先于主体结构进入弹塑性阶段，在反复拉压作用下屈曲耗能，以达到保护主体结构的目的。钢桥各个配件均可在工厂预制，将桥梁结构模块化，施工简便，且具有良好的耗能减震效果。
本发明的目的是这样实现的：由至少两个钢桥基本单元交错连接而成，每个钢桥基本单元包括两个纵梁、设置在两个纵梁的下端之间的下斜支撑、安装在两个纵梁上端的槽型踏板、分别设置在槽型踏板两侧的两个X形耗能支撑，每个形耗能支撑上端安装有角钢，两个角钢之间设置有上斜支撑，所述X形耗能支撑具有四个角端和中间过渡段，X形耗能支撑表面上设置有孔洞。
本发明还包括这样一些结构特征：
1.所述X形耗能支撑长度为A、宽度为B，X形耗能支撑的角端的长度a与X形耗能支撑的长度A的比值在1/7-1/8之间，X形耗能支撑的角端的宽度b与X形耗能支撑的宽度B的比值在1/8-1/10之间，X形耗能支撑的中间过渡段的长度a’与X形耗能支撑长度A的比值在1/10-1/12之间，X形耗能支撑的中间过渡段的宽度b’与X形耗能支撑长度B的比值在1/10-1/12范围内。
2.在X形耗能支撑与槽型踏板的连接处设置有肋板。
3.所述孔洞是长条孔或圆形孔或椭圆形孔。
4.所述纵梁的截面形状是槽形或工字形或L形或矩形。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：1、施工简便。本发明采用模块化施工，基本模块在工厂加工，施工质量有保证，施工速度快，同时便于运输，施工时也无需大型吊装设备。2、承载能力高。该发明的侧面耗能支撑的为X形钢板，具有合理的受力状态，可以有效增大钢桥的抗弯强度和侧向刚度，斜支撑可有效的提高结构的剪切变形能力。同时侧面X形钢板支撑能保证桥梁平面内和平面外的稳定性，较传统的支撑构件具有更稳定的力学行为。3、具有良好的耗能能力。X形支撑内部的开设槽孔可有效改善结构动力性能，开孔洞的X形支撑可有效减少结构在动力作用下的振动反应，同时具有良好延性和滞回耗能能力。4、可提高结构的抗震能力。X形耗能支撑在中间过渡段设置了削弱段，在强烈地震作用下首先屈曲，起到“保险丝”的作用，以保护主体结构。5、减少环境污染。本发明主要采用螺栓连接，减少现场焊接，减轻了现场施工时产生的噪音、灰尘等对环境的污染。
附图说明
图1是本发明的整体结构示意图；
图2是本发明的X形耗能支撑的主视方向的结构示意图；
图3是本发明采用单槽形踏板时的结构示意图；
图4是本发明采用双槽形踏板时的结构示意图；
图5是本发明的主视方向结构示意图；
图6是本发明的俯视方向的结构示意图；
图7是本发明的仰视方向的结构示意图；
图8是多组本发明的结构组合示意图。
图中：1-纵梁；2-X形耗能支撑；3-槽型踏板；4-上斜支撑；5-下斜支撑；6-孔洞；7-角钢；8-肋板；9-盖板。
具体实施方式
下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步详细描述。
实施例一：结合图1，本发明由若干个钢桥基本单元装配而成，各钢桥基本单元之间用螺栓交错连接。基本钢桥单元包括纵梁1、X形耗能支撑2、槽形踏板3、上斜支撑4和下斜支撑5。其中X形耗能支撑下端与槽形踏板连接，上端通过角钢与上斜支撑连接，槽形踏板固定在纵梁的上翼缘，纵梁下翼缘布置下斜支撑。
如图3-图5所示，将X形耗能支撑的下端与槽形踏板3用螺栓连接，槽形踏板可采用单槽形(图3所示)或双槽形(图4所示)，上端通过角钢7与上斜支撑4螺栓交错连接；槽形踏板3用螺栓固定在纵梁1上翼缘，纵梁1下翼缘布置下斜支撑5。
本发明的上、下斜撑的布置方式可以是V形、X形或者一字形来提高钢桥抗剪承载力。以V字型为例进行说明：如图6所示，上斜支撑4布置方式为V字形布置，倾斜角度宜为30度至45度，通过螺栓与角钢7连接；如图7所示，下斜支撑5布置方式为V字形布置，倾斜角度宜为30度至45度，通过螺栓与纵梁1连接，纵梁1下翼缘之间通过盖板9用螺栓相互连接。
本发明所述基本钢桥单元用螺栓交错连接，具体是指相邻构件在连接接头相互错开，同一连接区段的接头数量不超过基本钢桥单元总接头的50％，避免连接部位削弱相对集中，从而降低了钢桥承载力。
实施例二：基于上述实施例并结合图2，本发明还可以是：所述X形耗能支撑2中间和端部设有倒角，保证圆滑过渡，倒角弧度宜为30到45度。设X形耗能支撑2的长度为A、宽度为B，角端长度a宜为(1/7-1/8)A，端部宽度b宜为(1/8-1/10)B；X形中间过渡段长度a’宜为(1/10-1/12)A，中心过渡段的宽度b’宜为(1/10-1/12)B，钢板坡度i宜为1/2-1/3。预先在工厂对X型耗能支撑2内部开长条形的孔6，端部用倒角进行处理，孔洞6的尺寸和间距要根据抗震要求计算确定；支撑端部连接的螺栓孔的直径和数量根据承载力的大小计算确定，在设计位置钻螺栓孔。
实施例三：基于上述实施例，本发明还可以是：在槽形踏板3与X形耗能支撑2的螺栓连接处焊接肋板8，保证肋板8与最近排螺栓外边缘的净距离在3至5倍螺栓孔径以上。具体的说是：所述的槽形踏板开口向上，截面可以是单槽形或者双槽形，槽形踏板与X形耗能支撑螺栓交错连接处设置加劲肋提高结构刚度。
实施例四：基于上述实施例，本发明还可以是：所述的X形耗能支撑在中间和端部设有倒角，支撑腹部开孔洞，开孔洞方式可以是长条孔、圆形孔、椭圆形孔或者其他形式，提高耗能能力。
实施例五：基于上述实施例，本发明还可以是：所述的纵梁截面可以是槽形、工字形、L形或矩形等形式以适应不同截面的需求。
综上，本发明具体使用过程是：根据运输条件在工厂预先制作出由若干个基本单元构成的大节段，并运输到现场，在运输或起吊过程中为了防止构件碰撞、变形，对构件进行临时固定和保护。在施工现场将各大节段的纵梁和角钢通过盖板用高强螺栓与相邻大节段的纵梁和角钢连接，最后安装成整座钢桥，如图8所示。

Claims (9)

1.一种X形耗能支撑的装配式钢桥，其特征在于：由至少两个钢桥基本单元交错连接而成，每个钢桥基本单元包括两个纵梁、设置在两个纵梁的下端之间的下斜支撑、安装在两个纵梁上端的槽型踏板、分别设置在槽型踏板两侧的两个X形耗能支撑，每个形耗能支撑上端安装有角钢，两个角钢之间设置有上斜支撑，所述X形耗能支撑具有四个角端和中间过渡段，X形耗能支撑表面上设置有孔洞。
2.根据权利要求1所述的一种X形耗能支撑的装配式钢桥，其特征在于：所述X形耗能支撑长度为A、宽度为B，X形耗能支撑的角端的长度a与X形耗能支撑的长度A的比值在1/7-1/8之间，X形耗能支撑的角端的宽度b与X形耗能支撑的宽度B的比值在1/8-1/10之间，X形耗能支撑的中间过渡段的长度a’与X形耗能支撑长度A的比值在1/10-1/12之间，X形耗能支撑的中间过渡段的宽度b’与X形耗能支撑长度B的比值在1/10-1/12范围内。
3.根据权利要求1或2所述的一种X形耗能支撑的装配式钢桥，其特征在于：在X形耗能支撑与槽型踏板的连接处设置有肋板。
4.根据权利要求1或2所述的一种X形耗能支撑的装配式钢桥，其特征在于：所述孔洞是长条孔或圆形孔或椭圆形孔。
5.根据权利要求3所述的一种X形耗能支撑的装配式钢桥，其特征在于：所述孔洞是长条孔或圆形孔或椭圆形孔。
6.根据权利要求1或2所述的一种X形耗能支撑的装配式钢桥，其特征在于：所述纵梁的截面形状是槽形或工字形或L形或矩形。
7.根据权利要求3所述的一种X形耗能支撑的装配式钢桥，其特征在于：所述纵梁的截面形状是槽形或工字形或L形或矩形。
8.根据权利要求4所述的一种X形耗能支撑的装配式钢桥，其特征在于：所述纵梁的截面形状是槽形或工字形或L形或矩形。
9.根据权利要求5所述的一种X形耗能支撑的装配式钢桥，其特征在于：所述纵梁的截面形状是槽形或工字形或L形或矩形。
CN201610338931.1A 2016-05-19 2016-05-19 一种x形耗能支撑的装配式钢桥 Active CN105862570B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201610338931.1A CN105862570B (zh) 2016-05-19 2016-05-19 一种x形耗能支撑的装配式钢桥

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201610338931.1A CN105862570B (zh) 2016-05-19 2016-05-19 一种x形耗能支撑的装配式钢桥

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN105862570A true CN105862570A (zh) 2016-08-17
CN105862570B CN105862570B (zh) 2017-08-04

Family

ID=56635526

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201610338931.1A Active CN105862570B (zh) 2016-05-19 2016-05-19 一种x形耗能支撑的装配式钢桥

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN105862570B (zh)

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11280022A (ja) * 1998-03-31 1999-10-12 Nkk Corp ラーメン橋脚の耐震梁
JP2002220812A (ja) * 2001-01-25 2002-08-09 Sumitomo Constr Co Ltd 橋 桁
JP2006097394A (ja) * 2004-09-30 2006-04-13 Daiwa House Ind Co Ltd 鋼製柱梁架構構造及びｈ型の鋼材
CN201620490U (zh) * 2009-12-31 2010-11-03 上海维固工程实业有限公司 一种耗能钢板
CN101936045A (zh) * 2010-08-20 2011-01-05 沈阳建筑大学 建筑用钢板耗能器
CN101967793A (zh) * 2010-10-28 2011-02-09 南京工业大学 快速拼装分段式复合材料桁架桥
US20110239551A1 (en) * 2010-03-31 2011-10-06 National University Corporation Nagoya Institute Of Technology Self-centering compact damper unit applicable to structures for seismic energy dissipation
CN203625761U (zh) * 2013-12-05 2014-06-04 湖北华舟重工应急装备股份有限公司 一种应急钢桁架人行桥

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11280022A (ja) * 1998-03-31 1999-10-12 Nkk Corp ラーメン橋脚の耐震梁
JP2002220812A (ja) * 2001-01-25 2002-08-09 Sumitomo Constr Co Ltd 橋 桁
JP2006097394A (ja) * 2004-09-30 2006-04-13 Daiwa House Ind Co Ltd 鋼製柱梁架構構造及びｈ型の鋼材
CN201620490U (zh) * 2009-12-31 2010-11-03 上海维固工程实业有限公司 一种耗能钢板
US20110239551A1 (en) * 2010-03-31 2011-10-06 National University Corporation Nagoya Institute Of Technology Self-centering compact damper unit applicable to structures for seismic energy dissipation
CN101936045A (zh) * 2010-08-20 2011-01-05 沈阳建筑大学 建筑用钢板耗能器
CN101967793A (zh) * 2010-10-28 2011-02-09 南京工业大学 快速拼装分段式复合材料桁架桥
CN203625761U (zh) * 2013-12-05 2014-06-04 湖北华舟重工应急装备股份有限公司 一种应急钢桁架人行桥

Also Published As

Publication number Publication date
CN105862570B (zh) 2017-08-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN107386481B (zh) 一种变电站结构刚度增强装置
CN108952290B (zh) 高架独柱车站的消能减震体结构
CN210288752U (zh) 一种阻尼接地型装配式钢筋混凝土调谐质量阻尼墙
CN107989180B (zh) 一种偏心支撑框架
CN108756412B (zh) 梁中铰接的装配式混凝土减震框架结构体系
CN209397989U (zh) 高架独柱车站的消能减震体结构
CN105672523A (zh) 装配式高承载型防屈曲支撑
CN104358328B (zh) 一种全钢四钢管多段可装配超长防屈曲支撑
CN102704596A (zh) 型钢叠合柱间嵌钢板密梁外包混凝土组合剪力墙及其作法
CN102561552A (zh) 钢管混凝土间带水平缝竖向软钢耗能带剪力墙及制作方法
CN112609823A (zh) 一种内填耗能桁架的钢框架结构及其安装方法
CN111270763A (zh) 一种具有连接节点的装配式混凝土框架结构梁柱
CN203113847U (zh) 一种火力发电厂钢结构主厂房结构
CN106400677A (zh) 一种震损可原位快速修复的箱型钢桥墩
CN203412135U (zh) 一种建筑物基底隔震装置
CN112761278B (zh) 一种带混合阻尼器的开缝耗能钢管剪力墙
CN202831237U (zh) 一种装配式冷弯型钢结构连接的销轴法兰节点结构
CN215253455U (zh) 一种装配式多向摇摆自复位筒体结构体系
CN102127962B (zh) 改进的附着升降脚手架的双向受力基础节
CN105862570A (zh) 一种x形耗能支撑的装配式钢桥
CN112878508A (zh) 可修复装配式钢筋混凝土柱-钢梁梁柱节点及其施工方法
CN109610640B (zh) 一种基于复合柱肢的门式刚架连接结构
CN201292581Y (zh) 剪力消能连杆减震装置
CN205530775U (zh) 装配式高承载型防屈曲支撑
CN203113846U (zh) 一种火力发电厂混凝土结构主厂房结构

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant