专利名称：连续梁桥拉索减震支座经济布置方法
技术领域：
本发明属于土木工程中桥梁工程抗震设防的技术领域，具体涉及一种连续梁桥抗震支座的经济布置方法，具体是连续梁桥采用拉索减震支座进行抗震设防时的经济布置方法，。
背景技术：
连续梁桥是一种结构简单、受力合理、施工方便的桥型，广泛的应用于城市高架桥、高速公路、高速铁路中，对保障交通运输网络的通畅具有举足轻重的作用。同时，在地震灾害下，由于桥梁的抗震能力的不足而容易受到损害甚至发生灾难性倒塌，严重影响对灾区进行救援以及灾害重建等，带来巨大的生命财产损失。因此连续梁桥的抗震设防具有十分重要的意义。20世纪70年代以来，减隔震技术逐渐得到了广泛的发展与应用，其基本原理是改变桥梁结构体系的自振频率、增加结构的耗能能力而减小结构地震内力。工程实践以及实际地震表明，减隔震措施是一种十分有效的抗震设防手段。 近年来减隔震支座在桥梁建设中得到大量的应用与发展。我国的连续梁桥建设中，墩梁连接措施通常采用支座，这也为应用减隔震支座进行抗震设防提供了广泛的空间，常见的减隔震支座有铅芯橡胶支座、双曲面球钢支座以及拉索减震支座，但是对于减隔震支座，由于生产成本增加等导致该类型的支座价格一般相对普通的减隔震支座价格昂贵，造成工程造价的增加。本发明主要针对拉索减震支座的经济合理布置展开。
发明内容
本发明要解决的技术问题是连续梁桥采用拉索减震支座进行减隔震设计而获得目标抗震性能，组合使用拉索减震支座与普通非减隔震支座，获得经济合理的连续梁桥抗震支座的经济布置方法，以减小工程造价。本发明提出的连续梁桥抗震支座的经济布置方法，具体步骤如下
(1):分析连续梁桥的特征，并获得支座吨位需求。其中连续梁桥的特征主要包括主梁的截面形式、下部结构的形式以及墩身刚度(主要体现在墩高的变化)分布情况；
(2):依据连续梁桥的特征确定支座的布置方式，在桥轴线两侧，每联的共用墩或桥台、或者与共用墩相邻的连续墩上的部分或者全部支座采用拉索减震支座，其余桥墩或者桥台采用普通支座，确定经济合理的减隔震支座布设方式；
(3):建立桥梁结构的动力分析模型，依据机构响应确定拉索减震支座以及普通支座的具体参数。本发明中，对于连续梁桥的主梁截面为单箱多室或者单箱单室的大箱梁等结构形式，墩顶每排采用两个支座，拉索减震支座采用下述任一种方式
(I)每联的两个共用墩或者桥台上均布置有拉索减震支座，四个拉索减震支座对称布置在桥轴线两侧，连续墩上布置普通支座。
(2)每联紧邻共用墩或者桥台的两个连续墩上均布置有拉索减震支座，每个连续墩上布置有二个拉索减震支座，四个拉索减震支座布置在桥轴线两侧，每联的两个共用墩或者桥台以及其余的连续墩上均布置普通支座。(3)每联的两个共用墩或者桥台上均布置有一个拉索减震支座和一个普通支座，两个拉索减震支座布置在桥轴线异侧，连续墩上均布置普通支座。(4)每联紧邻共用墩或者桥台的两个连续墩上均布置有一个拉索减震支座和一个普通支座，且拉索减震支座分别布置在桥轴线异侧，每联的两个共用墩或者桥台以及其余的连续墩上均布置普通支座。对于主梁截面为横向布置多个小箱梁等结构形式，主梁底部具有多个支座与桥墩相连接，拉索减震支座的布置方式为
每联的两个共用墩或桥台上均布置有二排支座，每排支座中包括一个或者多个拉索减 震支座，其余采用普通支座，拉索减震支座和普通支座的叠加形式根据具体情况而定，两排支座中的拉索减震支座或普通支座应当对称于桥轴线布置。本发明中，所述普通支座采用板式橡胶支座或者四氟滑板支座。本发明适用于三跨及其以上的多跨连续梁桥。本发明布置方式不仅仅限于桥轴线呈直线型的直桥，对于曲率不大的弯桥也具有适用性。本发明的有益效果在于该支座布置方法在抗震性能上能够有效实现在降低桥梁结构的地震内力响应的同时防止主梁过大的纵向摆动或者横桥向的扭转摆动，避免桥梁结构出现墩柱破坏、主梁落梁灾害。并且该经济布置方法显著特征是部分支座采用拉索减震支座进行减隔震设防，具有良好的经济效应，有效降低工程造价，节约资源成本。
图I为实施例I中第一种支座布置方式。图2为实施例I中第二种支座布置方式。图3为实施例I中第三种支座布置方式。图4为实施例I中第四种支座布置方式。图5为实施例I中第五种支座布置方式。图6为实施例I中第六种支座布置方式。图中标号1为共用墩或者桥台，2为连续墩，3为拉索减震支座，4为普通支座，5为桥轴线。
具体实施例方式下面结合附图和实施方式进一步对本发明进行说明。实施例I :
本发明基于连续梁桥获得良好的抗震能力(减小桥梁墩柱地震内力与防止落梁灾害)的同时减少工程造价，提出采用拉索减震支座进行抗震设防的经济布置方式。下面将针对直线型连续梁桥对具体实施方式
进行说明。对于桥墩与上部结构连接方式为在墩顶每排布置两个支座情况，上部结构质量较大的连续梁桥共采用四个拉索减震支座3，并且可以采用两种不同方式布置a，当共用墩I刚度较大或连续梁桥两端的下部结构为桥台I的情况下，将拉索减震支座3布置在每联的共用墩或者桥台上，布置在桥轴线5两侧，其余支座可以采用板式橡胶支座、四氟滑板橡胶支座等普通支座4，如图I所示；b，当连续墩2刚度显著大于共用墩I时，将拉索减震支座3布置在每联紧邻共用墩的两个连续墩2上，布置在桥轴线5两侧，其余支座可以采用板式橡胶支座、四氟滑板橡胶支座等普通支座4，如图2所示。对于桥墩与上部结构连接方式为在墩顶每排布置两个支座情况，上部结构质量较小的连续梁桥采用共采用两个拉索减震支座3，并且可以采用两种不同方式布置a，当共用墩刚度较大或者连续梁桥两端的下部结构为桥台的情况下，将拉索减震支座3布置在每联的共用墩或者桥台I上，且减震支座布置在桥轴线5异侧，其余支座可以采用板式橡胶支座、四氟滑板橡胶支座等普通支座4，如图3所示；b，当连续墩刚度2显著大于共用墩I时， 将拉索减震支座3布置在每联紧邻共用墩的两个连续墩2上，且拉索减震支座3分别布置在桥轴线5异侧，其余支座可以采用板式橡胶支座、四氟滑板橡胶支座等普通支座4，如图4所示。对于桥墩与上部结构连接方式为墩顶每排布置多个支座情况，在每一排支座中可以选取一个或者多个支座设置为拉索减震支座3，而其它支座采用板式橡胶支座或者四氟滑板支座等普通支座4，当上部结构质量较大时，拉索支减震座数量增加，反之减小；支座的布置方式与上述一排只左右两个支座基本相同，只是支座数目上存在区别。图5和图6所示为布置多个拉索减隔震支座3的两种可选布置方式，由于一排具有多个支座的组合方式种类过多，本说明中就不一一列举，其主要特征就是在共用墩或桥台I或者与共用墩相邻的连续墩2上布置一个或者多个拉索减震支座3，具体数目依据上部结构质量确定。
权利要求
1.一种连续梁桥抗震支座的经济布置方法，其特征在于具体步骤如下 (1):分析连续梁桥的特征，并获得支座吨位需求；其中连续梁桥的特征包括主梁的截面形式、下部结构的形式以及墩身刚度分布情况； (2):依据连续梁桥的特征确定支座的布置方式，在桥轴线两侧，每联的共用墩或桥台、或者与共用墩相邻的连续墩上的部分或者全部支座采用拉索减震支座，其余的共用墩或桥台、或者与共用墩相邻的连续墩采用普通支座，确定经济合理的减隔震支座布设方式； (3):建立桥梁结构的动力分析模型，依据机构响应确定拉索减震支座的具体参数。
2.根据权利要求I所述的方法，其特征在于对于梁桥的主梁截面为单箱多室或者单箱单室的大箱梁等结构形式，墩顶每排采用两个支座，拉索减震支座采用下述任一种方式 (1)每联的两个共用墩或者桥台上均布置有拉索减震支座，四个拉索减震支座对称布置在桥轴线两侧，连续墩上布置普通支座； (2)每联紧邻共用墩或者桥台的两个连续墩上均布置有拉索减震支座，每个连续墩上布置有二个拉索减震支座，四个拉索减震支座对称布置在桥轴线两侧，每联的两个共用墩或者桥台以及其余的连续墩上均布置普通支座； (3)每联的两个共用墩或者桥台上均布置有一个拉索减震支座和一个普通支座，两个拉索减震支座对称布置在桥轴线异侧，连续墩上均布置普通支座； (4)每联紧邻共用墩或者桥台的两个连续墩上均布置有一个拉索减震支座和一个普通支座，且拉索减震支座分别布置在桥轴线异侧，每联的两个共用墩或者桥台以及其余的连续墩上均布置普通支座。
3.根据权利要求I所述的方法，其特征在于对于主梁截面为横向布置多个小箱梁等结构形式，墩顶每排具有多个支座，拉索减震支座的布置方式为 每联的两个共用墩或桥台上均布置有二排支座，每排支座中包括一个或者多个拉索减震支座，其余采用普通支座，拉索减震支座和普通支座的组合形式根据具体情况而定，两排支座中的拉索减震支座或普通支座应当对称于桥轴线布置。
4.根据权利要求I所述的方法，其特征在于所述普通支座采用板式橡胶支座或者四氟滑板支座。
全文摘要
本发明属于桥梁工程抗震设防的技术领域，公开了一种拉索减震支座的经济布置方法。对连续梁桥采用减隔震策略进行抗震能力设计时，采用拉索减震支座进行抗震设防，并且只有部分支座采用拉索减震支座，其它支座均采用板式橡胶支座或者四氟滑板橡胶支座等普通支座。该支座布置方法在抗震性能上能够有效实现在降低桥梁结构的地震内力响应的同时防止主梁过大的纵向摆动或者横桥向的扭转摆动，避免桥梁结构出现墩柱破坏、主梁落梁灾害。并且该经济布置方法显著特征是部分支座采用拉索减震支座进行减隔震设防，具有良好的经济效应，有效降低工程造价，节约资源成本。
文档编号E01D19/04GK102747679SQ201210201310
公开日2012年10月24日 申请日期2012年6月19日 优先权日2012年6月19日
发明者庞于涛, 王江波, 袁万城, 贺金海 申请人:同济大学