CN113356028A - 一种混合耗能桥梁减隔震结构 - Google Patents

一种混合耗能桥梁减隔震结构 Download PDF

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刘旭锴
张强
谢斌
孙东利
董礼
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Abstract

本发明公开了一种混合耗能桥梁减隔震结构，包括承台，以及承台顶部的桥墩，所述桥墩的顶部设置有盖梁，盖梁的顶部设置有桥梁，所述承台与桥墩之间、桥墩与盖梁之间均连接有塑性铰；所述盖梁与桥梁之间对称的固定设置有减隔震耗能装置，盖梁的顶面侧端或盖梁的中部固定设置有限位挡块。本发明旨在提供一种能够较好综合延性抗震体系和减隔震体系的优势，造价低廉，能够用于多种桥梁工况的桥梁减隔震结构。

Description

一种混合耗能桥梁减隔震结构
技术领域
本发明涉及桥梁抗震技术领域，尤其涉及一种混合耗能桥梁减隔震结构。
背景技术
桥梁工程中，优秀的抗震性能依赖于良好的桥梁抗震体系。目前常用的桥梁抗震体系主要分为延性抗震体系和减隔震抗震体系两类。延性抗震体系主要通过结构和构件的弹塑性变形，延长结构周期，消耗地震能量，从而减小地震作用的效果。减隔震抗震体系主要通过设置减隔震支座或其他耗能装置，消耗地震能量，从而减小地震作用的效果。延性抗震体系在进入塑形变形后会产生结构损伤，多用于墩高较高的桥梁；减隔震体系能在一定程度上保护主体结构，但相对造价较高，多用于墩高较矮的桥梁。因此，现亟需一种能够较好综合延性抗震体系和减隔震体系的优势，造价低廉，能够用于多种桥梁工况的桥梁减隔震结构。
发明内容
本发明的目的在于克服上述现有技术中的不足，旨在提供一种能够较好综合延性抗震体系和减隔震体系的优势，造价低廉，能够用于多种桥梁工况的桥梁减隔震结构。
为达到上述目的，本发明是通过下述技术方案予以实现的：
一种混合耗能桥梁减隔震结构，包括承台，以及承台顶部的桥墩，所述桥墩的顶部设置有盖梁，盖梁的顶部设置有桥梁，所述承台与桥墩之间、桥墩与盖梁之间均连接有塑性铰；所述盖梁与桥梁之间对称的固定设置有减隔震耗能装置，盖梁的顶面侧端或桥梁的底端中部固定设置有限位挡块。
进一步的，在所述盖梁中部设置的限位挡块与减隔震耗能装置之间的间距限制在减隔震耗能装置最大允许位移的80％以内。
进一步的，所述减隔震耗能装置由弹塑性阻尼器或粘滞性阻尼器构成。
相对于现有技术，本发明具有以下有益效果：
本发明综合了减隔震设计和延性设计的优点，通过两种耗能体系的叠加作用，可有效降低桥梁地震反应，进一步节约工程投资。本发明中的限位挡块可限制盖梁与桥梁、减隔震耗能装置之间的相互位移，使得盖梁与桥梁之间的减隔震耗能装置先于塑性铰受力屈服，桥墩再进入弯曲屈服状态，让桥墩两端的塑性铰受力屈服。既保证减隔震耗能装置先行耗能，同时通过桥墩屈服避免减隔震耗能装置进一步承受超出自身承受能力的塑性变形。
附图说明
图1为本发明在双柱墩桥梁横桥向的结构示意图；
图2为本发明在单柱墩桥梁横桥向的结构示意图；
图3为本发明在单柱墩桥梁顺桥向的结构示意图。
附图标记：
1-限位挡块，2-减隔震耗能装置，3-塑性铰，4-盖梁，5-桥墩，6-承台，7-桥梁。
具体实施方式
下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
如图1至图3所示，一种混合耗能桥梁减隔震结构，包括承台6，以及承台6顶部的桥墩5，所述桥墩5的顶部设置有盖梁4，盖梁4的顶部设置有桥梁7，所述承台6与桥墩5之间、桥墩5与盖梁4之间均连接有塑性铰3；所述盖梁4与桥梁7之间对称的固定设置有减隔震耗能装置2，盖梁4的顶面侧端或桥梁7的底端中部固定设置有限位挡块1。
其中，在所述盖梁4中部设置的限位挡块1与减隔震耗能装置2之间的间距限制在减隔震耗能装置2最大允许位移的80％以内。所述减隔震耗能装置2由弹塑性阻尼器或粘滞性阻尼器构成。为保护减隔震耗能装置2并考虑施工安装误差，限位挡块1可限制减隔震耗能装置2的位移在其最大允许位移的80％以内。当减隔震耗能装置2发生变形并接触限位挡块1之后，减隔震耗能装置2在可行范围内已经发挥其最大作用，此后剩余地震能量再通过桥墩5塑性铰耗散。
如图1和图2所示，双柱墩桥梁和单柱墩桥梁在横桥向情况下，限位挡块1安装在盖梁4的顶面侧端。当盖梁4与桥梁7之间发生位移时，限位挡块1与桥梁7之间发生碰撞，限制减隔震耗能装置2的最大位移，使得盖梁4与桥梁7之间的减隔震耗能装置2先于塑性铰3受力屈服。
如图3所示，单柱墩桥梁在顺桥向情况下，限位挡块1安装在桥梁7的底端中部且限位挡块1与减隔震耗能装置2之间的间距限制在减隔震耗能装置2最大允许位移的80％以内。当盖梁4与桥梁7之间发生位移时，限位挡块1与减隔震耗能装置2之间发生碰撞，限制减隔震耗能装置2的最大位移，使得盖梁4与桥梁7之间的减隔震耗能装置2先于塑性铰3受力屈服。当双柱墩桥梁在顺桥向情况下，限位挡块1同样安装在桥梁7的底端中部。
本发明综合了减隔震设计和延性设计的优点，通过两种耗能体系的叠加作用，可有效降低桥梁地震反应，进一步节约工程投资。既保证减隔震耗能装置2先行耗能，同时通过桥墩5屈服避免减隔震耗能装置2进一步承受超出自身承受能力的塑性变形。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种混合耗能桥梁减隔震结构，包括承台，以及承台顶部的桥墩，所述桥墩的顶部设置有盖梁，盖梁的顶部设置有桥梁，其特征在于：所述承台与桥墩之间、桥墩与盖梁之间均连接有塑性铰；所述盖梁与桥梁之间对称的固定设置有减隔震耗能装置，盖梁的顶面侧端或桥梁的底端中部固定设置有限位挡块。
2.根据权利要求1所述的一种混合耗能桥梁减隔震结构，其特征在于：在所述盖梁中部设置的限位挡块与减隔震耗能装置之间的间距限制在减隔震耗能装置最大允许位移的80％以内。
3.根据权利要求2所述的一种混合耗能桥梁减隔震结构，其特征在于：所述减隔震耗能装置由弹塑性阻尼器或粘滞性阻尼器构成。
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