CN116479746A - 桥梁横向抗震结构 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种桥梁横向抗震结构,其技术方案要点是桥梁横向抗震结构，应用于索塔与主梁的横向连接，包括沿横桥向延伸的钢索组；所述钢索组设有第一钢索和第二钢索；所述第一钢索和第二钢索的外端分别固定在索塔的外侧壁上，所述第一钢索与第二钢索内端分别越过主梁的中轴线固定在主梁底部；所述钢索组之间沿纵桥向排列；本方案可实现优化钢索的布置方式，降低钢索的安装难度，提高钢索安装的效率和可调整性，以满足实际现场情况调配钢索张紧度。

Description

桥梁横向抗震结构

技术领域

本发明涉及桥梁横向缓冲结构领域，尤其涉及一种桥梁横向抗震结构。

背景技术

在实际建设中，主梁连接在索塔上需要分别针对主梁的横桥向、竖向(高度方向)、纵桥向的三个方向进行连接，在横向方向通常采用阻尼器或者钢索进行连接，具体连接方式可参考专利文献号为CN206189680U的技术方案，其公开了一种钢板肋支撑结构幕墙系统，包括用于对幕墙结构受力支撑的钢板肋支撑结构，所述钢板肋支撑结构包括竖向放置且悬挂在主体结构上的钢板肋以及水平布置且位于钢板肋之间进行拉结的预应力张拉部件，或者水平放置的钢板肋以及竖向布置且位于钢板肋之间进行拉结的预应力张拉部件。

上述该方案，虽然通过钢索连接索塔和主梁，但在主梁的宽度方向只采用单根钢索，钢索的两端均连接在索塔上，钢索的中部预埋在主梁内，导致钢索的张拉紧度无法调节，布置钢索也需要和浇筑主梁、索塔同步协调施工，加大了施工难度。

发明内容

本发明的目的旨在提供一种桥梁横向抗震结构，实现优化钢索的布置方式，降低钢索的安装难度，提高钢索安装的效率和可调整性，以满足实际现场情况调配钢索张紧度。

为了实现上述目的，本发明提供以下技术方案：

桥梁横向抗震结构，应用于索塔与主梁的横向连接，包括沿横桥向延伸的钢索组；所述钢索组设有第一钢索和第二钢索；所述第一钢索和第二钢索的外端分别固定在索塔的外侧壁上，所述第一钢索与第二钢索内端分别越过主梁的中轴线固定在主梁底部；所述钢索组之间沿纵桥向排列。

在上述的桥梁横向抗震结构中，所述钢索组设有两个，两个所述钢索组沿纵桥向间隔排布，且镜像对称布置。

在上述的桥梁横向抗震结构中，所述主梁的底部与索塔之间设有活动支座，所述活动支座设有若干个，且以索塔的中心阵列排布；所述主梁通过所述活动支座与索塔滑动配合。

在上述的桥梁横向抗震结构中，所述活动支座包括与主梁底部连接的滑块、与索塔连接的滑座；所述滑座上设有沿主梁的宽度方向弧形延伸的凹部，所述主梁的底部设有与凹部相适配的凸部，所述凸部位于凹部内，且可沿主梁的宽度方向与凹部滑动配合。

在上述的桥梁横向抗震结构中，所述活动支座还包括可反复形变的柔性件；所述柔性件分设在凹部的延伸方向上的相对两侧，所述柔性件的一端与滑块连接、另一端与滑座连接。

在上述的桥梁横向抗震结构中，所述柔性件为拉索，且呈U形布置。

在上述的桥梁横向抗震结构中，所述索塔上设有用于供主梁悬空在索塔上的垫块，所述垫块与活动支座一一对应，且活动支座连接。

在上述的桥梁横向抗震结构中，所述垫块对称布置在主梁的长度方向的两侧，所述第一钢索和第二钢索均位于两侧垫块之间。

在上述的桥梁横向抗震结构中，所述主梁的宽度方向上的两侧分设抗风支座，所述抗风支座的一侧与索塔连接、另一侧与主梁连接。

在上述的桥梁横向抗震结构中，还包括固定在索塔的外侧壁处的固定锚具、预埋在索塔内且延伸至固定锚具的套管；所述钢索沿管道的内侧延伸，且与固定锚具连接；所述钢索均与主梁的底部连接。

相比现有技术，本发明的方案具有以下优点：

在本发明涉及的桥梁抗震结构中，通过第一钢索和第二钢索相互配合，分别从主梁的宽度方向上的两侧以相向的作用力牵扯主梁，使主梁的宽度方向上受力平衡，第一钢索和第二钢索的内端均连接在主梁的底部、外端均连接在索塔上，第一钢索与第二钢索在主梁的宽度方向错位布置，即位于主梁的左侧的钢索延伸至主梁的右侧进行连接，位于主梁的右侧的钢索延伸至主梁的左侧进行连接，增大单根钢索拉动主梁的负荷承重，以避免钢索剧烈伸缩变形，提高连接稳定性和使用寿命，实现优化钢索的布置方式，降低钢索的安装难度，提高钢索安装的效率和可调整性，以满足实际现场情况调配钢索张紧度。

本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，这些将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1为本发明的一种实施例中的桥梁横向抗震结构的结构示意图；

图2为本发明的一种实施例中的第一钢索和第二钢索的布局示意图；

图3为本发明的图1的A的局部放大图；

图4为本发明的图1的B的局部放大图；

图5为本发明的一种实施例中的钢索的结构示意图。

附图标记：1、主梁；2、索塔；3、钢索；4、抗风支座；5、活动支座；6、连接件；7、套管；8、固定锚具；

21、垫块；31、第一钢索；32、第二钢索；51、滑块；52、凸部；53、凹部；54、滑座。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能解释为对本发明的限制。

如图1-2所示，本发明提供了一种桥梁横向抗震结构，应用于索塔2与主梁1的横向连接，包括沿横桥向延伸的钢索组；所述钢索组设有第一钢索31和第二钢索32；所述第一钢索31和第二钢索32的外端分别固定在索塔2的外侧壁上，所述第一钢索31与第二钢索32内端分别越过主梁1的中轴线固定在主梁1底部；所述钢索组之间沿纵桥向排列，所述第一钢索31和第二钢索32分别由多根绞线绞接。

所述第一钢索31与第二钢索32相对布置在主梁1的宽度方向上的两侧，且沿主梁1的长度方向间隔布置；所述第一钢索31的外端、第二钢索32的内端、第一钢索31的内端、第二钢索32的外端依次排布，以使所述第一钢索31与第二钢索32沿主梁1的宽度方向错位布置。

其实施效果为，通过第一钢索31和第二钢索32相互配合，分别从主梁1的宽度方向上的两侧以相向的作用力牵扯主梁1，使主梁1的宽度方向上受力平衡，第一钢索31和第二钢索32的内端均连接在主梁1的底部、外端均连接在索塔2上，第一钢索31与第二钢索32在主梁1的宽度方向错位布置，即位于主梁1的左侧的钢索3延伸至主梁1的右侧进行连接，位于主梁1的右侧的钢索3延伸至主梁1的左侧进行连接，通过杠杆原理，增大单根钢索3拉动主梁1的负荷承重，以避免钢索3剧烈伸缩变形，提高连接稳定性和使用寿命，实现优化钢索3的布置方式，降低钢索3的安装难度，提高钢索3安装的效率和可调整性，以满足实际现场情况调配钢索3张紧度。

第一钢索31和第二钢索32的固定方式为，两者外端均贯穿索塔2，固定在索塔2的外侧壁上，可对贯穿索塔2的钢索3进行张拉，再进行固定，也可解除钢索3与索塔2的固定重新进行调整，使钢索3具有调整张紧度的灵活性，另外，两者外端还可固定在索塔内或索塔内侧面上，本实施例对此不作过多限制。

如图5所示，在本实施例中，钢索3既可以为单根粗钢绞线捆束，也可以为多根细钢绞线排布构建的索体，本实施例对此不作过多限制。

优选的，所述第一钢索31、第二钢索32各设有两根，两根第一钢索31均处于主梁1的宽度方向上的一侧，两根所述第二钢索32均处于主梁1的宽度方向上的另一侧，且均处于两根第一钢索31之间。

第一钢索31、第二钢索32各布置两根，即一个索塔2对应四根索塔2，提高主梁1的宽度方向的稳定性和连接可靠性，也同时平衡了主梁1的长度方向的受力，提高稳定性，减少不必要的晃动。

在一些实施例中，第一钢索31和第二钢索32还可采用沿主梁1的长度反向交替间隔的方式进行排布，本实施对此不作过多限制。

如图1、图2、图4所示，在实际应用中，所述主梁1的底部与索塔2之间设有活动支座5，所述活动支座5设有若干个，且以索塔2的中心阵列排布；所述主梁1通过所述活动支座5与索塔2滑动配合。

索塔2通过活动支座5支撑主梁1的底部，在主梁1边缘处承托起主梁1，减少主梁1的底部与索塔2的接触面积，减少摩擦阻力，而活动支座5可沿主梁1的宽度方向进行小范围的位移，以使主梁1与索塔2相对滑动。

活动支座5的具体结构为，所述活动支座5包括与主梁1底部连接的滑块51、与索塔2连接的滑座54；所述滑座54上设有沿主梁1的宽度方向弧形延伸的凹部53，所述主梁1的底部设有与凹部53相适配的凸部52，所述凸部52位于凹部53内，且可沿主梁1的宽度方向与凹部53滑动配合。

凹部53与凸部52的相接面均为弧形结构，由于弧形结构既沿主梁1的宽度方向延伸，也朝主梁1的高度方向向上延伸，在主梁1的宽度方向上提供有限的滑动空间，同时凹部53的两端对滑动的起终点进行限定。

凹部53除了设置在滑座54上，还可以设置在滑块51上，而凸部52则相应设置在滑座54上，本实施例对此不作过多限制。

进一步改进，所述活动支座5还包括可反复形变的柔性件；所述柔性件分设在凹部53的延伸方向上的相对两侧，所述柔性件的一端与滑块51连接、另一端与滑座54连接。

为了避免凹部53与凸部52完全分离，采用柔性件进行加固限位，使活动支座5在极端恶劣的环境中仍可安全使用，提高安全可靠性。

柔性件的具体结构为，所述柔性件为拉索，且呈U形布置；另外，柔性件还可采用钢绞线等进行替代，本实施例对此不作过多限制。

在实际应用中，所述索塔2上设有用于供主梁1悬空在索塔2上的垫块21，所述垫块21与活动支座5一一对应，且活动支座5连接。

垫块21通过自身的厚度，增大了主梁1的底部与索塔2之间的距离，垫块21设置在主梁1的边缘处，使主梁1的中部以及部分边沿悬空在索塔2上，提供钢索3的安装空间。

垫块21的具体布置方式为，所述垫块21对称布置在主梁1的长度方向的两侧，所述第一钢索31和第二钢索32均位于两侧垫块21之间。

垫块21起到保护和限位的作用，使钢索3均处于主梁1的正下方，避免外露在主梁1的侧面外。

如图1、图2、图3所示，优选的，所述主梁1的宽度方向上的两侧分设抗风支座4，所述抗风支座4的一侧与索塔2连接、另一侧与主梁1连接。

如图5所示，钢索3与主梁1、索塔2的连接方式为，还包括固定在索塔2的外侧壁处的固定锚具8、预埋在索塔2内且延伸至固定锚具8的套管7；所述钢索3沿管道的内侧延伸，且与固定锚具8连接；所述钢索3均与主梁1的底部连接。

在实际应用中，还包括固定锚具8、用于固定在主梁1的底部的连接件6、用于埋设在索塔2内且贯穿索塔2的内侧壁的套管7；所述套管7延伸至固定锚具8上，所述钢索3的内端与连接件6连接、外端沿套管7的内部延伸至固定锚具8；所述固定锚具8用于固定在索塔2的外侧壁处，以供所述钢索3张拉并固定在所述固定锚具8上。

钢索3的内端连接在主梁1的底部，避免预埋在主梁1内，降低施工难度和提高施工效率，套管7在浇筑索塔2时预埋在索塔2内，即在索塔2内构建一个供钢索3从索塔2的内侧面穿出至固定锚具8的通道，钢索3的外端沿着套管7穿出至固定锚具8上，而固定锚具8固定在索塔2的外侧壁处，钢索3的外端也穿出至索塔2的外侧壁的外侧，对钢索3进行张拉调整后，再将钢索3固定在固定锚具8上，实现钢索3快速安装在主梁1和索塔2上，同时提高钢索3的缓冲质量和安装调整的可操作性，增强桥梁横向抗震的效果。

钢索3的施工方法，包括以下步骤；

将套管7预埋在索塔2内；

将连接件6连接在主梁1的底部；

钢索3成盘运输至现场，切割钢索3并套上HDPE护套管7；

将钢索3的内端连接在连接件6上、外端穿过套管7连接在固定锚具8上；

在索塔2的外侧张拉钢索3的外端；

对张拉后的钢索3进行切割，固定在固定锚具8上进行封锚。

主梁1的底部固定有连接座，通过连接件6与连接座铰接的方式，钢索3的内端固定在主梁1的底部；套管7预埋在索塔2内，钢索3的外端穿过套管7，与位于索塔2的外侧壁处的固定锚具8连接，除了钢索3的两端进行固定，钢索3的中部处于可伸缩形变的状态，具有较好的缓冲效果，而该结构在安装过程中，既可调整钢索3张拉度，又可快速连接，同时具有快速、可调整、缓冲效果好等优点。

固定锚具8的具体安装方式为，除了将固定锚地抵紧在索塔2的外侧壁上，还可在索塔2的外侧壁上开设与固定锚具8外形相匹配的空腔，将固定锚具8安装在空腔内，定位固定锚具8，提高装配精度，避免固定锚具8完全裸露，减少外部因素的干扰，固定锚具8和钢索3安装调试完成后，还可以安装封板或封盖将空腔敞口封闭，使固定锚具8和钢索3的外端处于封闭空间内，避免外力干扰。

综上所述，本方案通过第一钢索31和第二钢索32互为反向的牵拉主梁，在主梁1的桥横向对拉，形成横向阻尼缓冲效果，主梁1的左侧的钢索延伸至主梁1的右侧进行连接，主梁1的右侧的钢索延伸至主梁1的左侧进行连接，第一钢索31和第二钢索32相互反拉的作用力会在主梁1的中部交汇，既对主梁起到缓冲阻尼效果，同时也将主梁1的两侧压向中部，使受力中心始终处于主梁1的中心处，避免钢索剧烈伸缩变形，提高连接稳定性和使用寿命。

以上所述仅是本发明的部分实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.桥梁横向抗震结构，应用于索塔与主梁的横向连接，其特征在于，包括沿横桥向延伸的钢索组；所述钢索组设有第一钢索和第二钢索；所述第一钢索和第二钢索的外端分别固定在索塔的外侧壁上，所述第一钢索与第二钢索内端分别越过主梁的中轴线固定在主梁底部；所述钢索组之间沿纵桥向排列，所述第一钢索和第二钢索分别由多根绞线绞接。

2.根据权利要求1所述的桥梁横向抗震结构，其特征在于，所述钢索组设有两个，两个所述钢索组沿纵桥向间隔排布，且镜像对称布置。

3.根据权利要求1所述的桥梁横向抗震结构，其特征在于，所述主梁的底部与索塔之间设有活动支座，所述活动支座设有若干个，且以索塔的中心阵列排布；所述主梁通过所述活动支座与索塔滑动配合。

4.根据权利要求3所述的桥梁横向抗震结构，其特征在于，所述活动支座包括与主梁底部连接的滑块、与索塔连接的滑座；所述滑座上设有沿主梁的宽度方向弧形延伸的凹部，所述主梁的底部设有与凹部相适配的凸部，所述凸部位于凹部内，且可沿主梁的宽度方向与凹部滑动配合。

5.根据权利要求4所述的桥梁横向抗震结构，其特征在于，所述活动支座还包括可反复形变的柔性件；所述柔性件分设在凹部的延伸方向上的相对两侧，所述柔性件的一端与滑块连接、另一端与滑座连接。

6.根据权利要求5所述的桥梁横向抗震结构，其特征在于，所述柔性件为拉索，且呈U形布置。

7.根据权利要求3所述的桥梁横向抗震结构，其特征在于，所述索塔上设有用于供主梁悬空在索塔上的垫块，所述垫块与活动支座一一对应，且活动支座连接。

8.根据权利要求7所述的桥梁横向抗震结构，其特征在于，所述垫块对称布置在主梁的长度方向的两侧，所述第一钢索和第二钢索均位于两侧垫块之间。

9.根据权利要求1所述的桥梁横向抗震结构，其特征在于，所述主梁的宽度方向上的两侧分设抗风支座，所述抗风支座的一侧与索塔连接、另一侧与主梁连接。

10.根据权利要求1-9任一所述的桥梁横向抗震结构，其特征在于，还包括固定在索塔的外侧壁处的固定锚具、预埋在索塔内且延伸至固定锚具的套管；所述钢索沿管道的内侧延伸，且与固定锚具连接；所述钢索均与主梁的底部连接。