CN108677989A - 一种连续刚构桥基础隔震结构 - Google Patents
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Abstract
本发明公开的一种连续刚构桥基础隔震结构，包括承压桩基和柔索，承压桩基的两侧设有抗拔桩，承压桩基顶端固接有承压台，承压台的四角设有穿绳孔，柔索的一端穿过穿绳孔与承压台连接，柔索的另一端埋置在抗拔桩内。通过采用柔索与刚构桥分离的结构，防止强震时提离产生较大的转角致使桥墩倾覆，提高隔震结构地震时抗倾覆的能力。柔索与抗拔桩易于更换，震后承压台残余位移小，适用于高、中等烈度场地的大跨度连续刚构桥基础隔震设计，减少连续刚构桥在地震作用下易发生地震灾害。本发明的一种连续刚构桥基础隔震结构隔震效率高，结构简单，经济合理，重量轻、节省原料。
Description
技术领域
本发明属于桥梁技术领域，涉及一种连续刚构桥基础隔震结构。
背景技术
桥梁结构设计的重要组成部分为桥梁结构的抗震设计，该抗震设计是减轻桥梁结构地震灾害的重要手段。
传统的桥梁结构抗震设计主要从桥梁的强度和刚度考虑，加强桥梁结构自身的抗震能力；该抗震设计缺点由于结构材料用量多，其结构自重载荷大。随着结构抗震理论研究的不断深入，桥梁结构减隔震设计理论逐渐引起结构工程界的重视，主要研究加大结构自振周期与地震主震周期的差距，从而降低结构地震动力响应水平，减轻结构地震灾害。
发明内容
本发明的目的在于提供一种连续刚构桥基础隔震结构，解决现有抗震结构材料多、自重大、抗震效率低的问题。
本发明所采用的技术方案是：一种连续刚构桥基础隔震结构，包括承压桩基和柔索，承压桩基的两侧设有抗拔桩，承压桩基顶端固接有承压台，承压台的四角设有穿绳孔，柔索的一端穿过穿绳孔与承压台连接，柔索的另一端埋置在抗拔桩内。
本发明的特点还在于，
穿绳孔内嵌有变形弹簧。
柔索穿过变形弹簧，并与该变形弹簧连接。
承压台包括上承台，上承台的下部设有下承台，上承台的四角设有穿绳孔；下承台与承压桩基固定连接。
上承台和下承台之间填充有低磨阻隔震层。
上承台的两端设有限位挡块。
承压台的上部从上至下依次固接有主梁和桥墩。
柔索采用钢绞线束。
本发明的有益效果是：本发明的一种连续刚构桥基础隔震结构，通过采用柔索与刚构桥分离的结构，防止强震时提离产生较大的转角致使桥墩倾覆，提高隔震结构地震时抗倾覆的能力。柔索与抗拔桩易于更换，震后承压台残余位移小，适用于高、中等烈度场地的大跨度连续刚构桥基础隔震设计，减少连续刚构桥在地震作用下易发生地震灾害。本发明的一种连续刚构桥基础隔震结构隔震效率高，结构简单，经济合理，重量轻、节省原料。
附图说明
图1是本发明种连续刚构桥基础隔震结构的结构示意图；
图2是图1中A部的结构示意图。
图中，1.承压桩基，2.柔索，3.抗拔桩，4.承压台，4-1.上承台，4-2.下承台，4-3.低磨阻隔震层，5.穿绳孔，6.变形弹簧，7.限位挡块，8.主梁，9.桥墩。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明进行详细说明。
本发明提供了一种连续刚构桥基础隔震结构，如图1和图2所示，包括承压桩基1和柔索2，承压桩基1的两侧设有抗拔桩3，承压桩基1顶端固接有承压台4，承压台4的四角设有穿绳孔5，柔索2的一端穿过穿绳孔5与承压台4连接，柔索2的另一端埋置在抗拔桩3内。
穿绳孔5内嵌有变形弹簧6，柔索2穿过变形弹簧6，并与该变形弹簧6连接。
承压台4包括上承台4-1，上承台4-1的下部设有下承台4-2，上承台4-1的四角设有穿绳孔5。
下承台4-2与承压桩基1固定连接。
如图1所示，上承台4-1和下承台4-2之间填充有低磨阻隔震层4-3。低磨阻隔震层4-3应具有较高的抗压刚度和较低的摩擦系数。
上承台4-1的长度大于下承台4-2的长度。
上承台4-1的两端设有限位挡块7。由于下承台4-2的长度小于上承台4-1的长度，该限位挡块7用于限制下承台4-2的水平位移。
穿绳孔5直径不小于1.2倍柔索2的直径。
柔索2采用钢绞线束，公称直径根据具体结构计算确定，不应小于100mm，整个隔震工作过程中其应为弹性工作状态。
承压台4的上部从上至下依次固接有主梁8和桥墩9。
本发明一种连续刚构桥基础隔震结构的设计方法：
在设计时，承压桩基1和抗拔桩3的设计参数均根据实际结构计算确定。上承台4-1和下承台4-2的厚度根据承载力计算确定。
限位挡块7与下承台4-2的水平距离应根据结构抗震计算确定，用于保证柔索2在弹性范围内工作和结构可发生最大的安全位移，其值大小不应小于100mm。
变形弹簧6的长度、刚度根据具体结构计算确定，确保柔索2为弹性工作状态。
具体设计过程为：首先根据条件拟定主梁1和桥墩2的几何尺寸，根据连续刚构桥上部结构自重计算上承台4-1、下承台4-2的尺寸及厚度，确定承压桩基1的桩长、桩径等设计参数；然后结合桥梁建造场地的抗震类别，分析确定桥梁结构的抗震等级，利用隔震分析理论拟定上承台4-1和下承台4-2间的摩擦系数，拟定抗拔桩3的桩径、桩长等设计参数，拟定柔索2的规格，拟定变形弹簧6的特征参数，拟定限位挡块7与下承台4-2的水平距离；最后依据结构静力、动力计算，确定结构内力，校核主梁8和桥墩9截面尺寸并配置钢筋，结合计算结果调整上承台4-1、下承台4-2、承压桩基1、抗拔桩3、柔索2、变形弹簧6和低磨阻隔震层4-3的设计参数，调整确定限位挡块7与下承台4-2的水平距离。
本发明一种连续刚构桥基础隔震结构的工作过程：
承压桩基1顶端固接有承压台4，承压台4的四角设置穿绳孔5，将柔索2的一端与承压台4固接，柔索2的另一端埋置抗拔桩3内。承压台4能够承受主梁8和桥墩9的重量，柔索2在承压台4的四角能够限制上承台4-1和下承台4-2之间产生的位移，同时能够提高隔震结构地震时抗倾覆的能力。
通过上述方式，本发明的一种连续刚构桥基础隔震结构，通过采用柔索2与刚构桥分离的结构，防止强震时提离产生较大的转角致使桥墩9倾覆，提高隔震结构地震时抗倾覆的能力。柔索2与抗拔桩3易于更换，震后承压台4残余位移小，适用于高、中等烈度场地的大跨度连续刚构桥基础隔震设计，减少连续刚构桥在地震作用下易发生地震灾害。本发明的一种连续刚构桥基础隔震结构隔震效率高，结构简单，经济合理，重量轻、节省原料。
Claims (8)
1.一种连续刚构桥基础隔震结构，其特征在于，包括承压桩基(1)和柔索(2)，所述承压桩基(1)的两侧设有抗拔桩(3)，所述承压桩基(1)顶端固接有承压台(4)，所述承压台(4)的四角设有穿绳孔(5)，所述柔索(2)的一端穿过所述穿绳孔(5)与所述承压台(4)连接，所述柔索(2)的另一端埋置在抗拔桩(3)内。
2.如权利要求1所述的一种连续刚构桥基础隔震结构，其特征在于，所述穿绳孔(5)内嵌有变形弹簧(6)。
3.如权利要求2所述的一种连续刚构桥基础隔震结构，其特征在于，所述柔索(2)穿过变形弹簧(6)，并与该变形弹簧(6)连接。
4.如权利要求1所述的一种连续刚构桥基础隔震结构，其特征在于，所述承压台(4)包括上承台(4-1)，所述上承台(4-1)的下部设有下承台(4-2)，所述上承台(4-1)的四角设有穿绳孔(5)；所述下承台(4-2)与所述承压桩(1)基固定连接。
5.如权利要求4所述的一种连续刚构桥基础隔震结构，其特征在于，所述上承台(4-1)和所述下承台(4-2)之间填充有低磨阻隔震层(4-3)。
6.如权利要求4或5所述的一种连续刚构桥基础隔震结构，其特征在于，所述上承台(4-1)的两端设有限位挡块(7)。
7.如权利要求1或4所述的一种连续刚构桥基础隔震结构，其特征在于，所述承压台(4)的上部从上至下依次固接有主梁(8)和桥墩(9)。
8.如权利要求1或3所述的一种连续刚构桥基础隔震结构，其特征在于，所述柔索2采用钢绞线束。
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