一种减震钢箱梁及桥梁结构体系的制作方法

1.本技术涉及钢箱梁领域，特别涉及一种减震钢箱梁及桥梁结构体系。


背景技术：

2.地震是人类社会面临的一种严重的自然灾害；据统计，地球每年平均发生500万次左右的地震，其中5级以上的破坏性地震约占1000次，地震除造成人员伤亡外还给人类带来巨大的经济和财产损失。大跨度桥梁作为生命线工程，地震时一般不可以发生垮塌，因此必须采取措施提高桥梁的抗震性能。
3.在一些相关技术中，在高烈度地震区，大跨度桥梁一般采用在桥梁梁体与桥墩之间设置减隔震系统，例如现有大跨度漂浮体系桥梁一般在桥梁纵向采用黏滞阻尼器来进行减震，横桥上约束体系通常为塔-梁固结、边墩-梁固结；但是存在以下问题：
4.(1)对于主梁通常为整体浇筑形成，在发生地震时自身也存在震动，显然整体浇筑的主梁在一情况下难以有效进行自身减震，严重时自身可能断裂。
5.(2)塔-梁固结、边墩-梁固结这种刚性连接往往会引起结构的横向地震响应过大，导致下部结构在强震作用下下部结构容易产生损伤和破坏。
6.(3)漂浮体系纵向位移量比较大，导致黏滞阻尼器比较细长，容易在平面内失稳。


技术实现要素：

7.本技术实施例提供一种减震钢箱梁及桥梁结构体系，以解决相关技术中整体浇筑的主梁难以有效进行自身减震的问题。
8.第一方面，提供了一种减震钢箱梁，其包括：
9.钢箱梁本体，其内部设有安装通道，所述安装通道沿纵桥向延伸；
10.若干个阻尼单元，所述阻尼单元位于所述安装通道内，所述阻尼单元包括：
[0011]-耗能杆，其长度沿纵桥向延伸
[0012]-若干阻尼结构，所述阻尼结构与耗能杆相连接，且所述阻尼结构的上下两端与所述安装通道的上下两壁面连接。
[0013]
一些实施例中，所述阻尼结构包括：
[0014]
两个阻尼器，分布在所述耗能杆的上下两侧；
[0015]
两个连接板，其分别设置在所述安装通道的上下两壁面上，并通过对应的阻尼器与所述耗能杆连接。
[0016]
一些实施例中，在横桥向上的多个阻尼单元中，多个阻尼结构沿横桥向分布，多个阻尼结构中位于所述安装通道上壁面的连接板的投影与位于所述安装通道下壁面的连接板完全重合或部分重合。
[0017]
一些实施例中，所述阻尼结构竖直间隔设置，并且横桥向相邻的两个阻尼器之间设有连杆。
[0018]
一些实施例中，每两个所述阻尼结构交叉设置，并且两个所述阻尼结构中的四个
阻尼器均与一个耗能杆连接，以使交叉点位于耗能杆的中心轴上。
[0019]
一些实施例中，在横桥向上的多个阻尼单元中，位于所述安装通道上壁面的连接板的投影与位于所述安装通道下壁面的连接板不重合。
[0020]
一些实施例中，在横桥向上的多个阻尼单元中，位于所述安装通道上壁面的连接板上，以及位于所述安装通道下壁面的连接板上均连接有两个阻尼器，以使所述阻尼结构串联成w型或倒w型。
[0021]
一些实施例中，所述钢箱梁本体上表面和下表面均设有沿纵桥向延伸的加劲肋；所述钢箱梁本体上，且位于安装通道横桥向的两侧设有加劲钢板；
[0022]
部分所述连接板上设有延伸部，延伸部与所述安装通道上壁面或下壁面连接。
[0023]
第二方面，提供了一种桥梁结构体系，其包括：
[0024]
桥塔；
[0025]
多根拉索，其设置所述桥塔上；
[0026]
减震钢箱梁，减震钢箱梁通过多根拉索悬置在桥塔上；
[0027]
耗能组件，其设置在减震钢箱梁横桥向的两侧，并将桥塔与减震钢箱梁连接，以在横桥向和纵桥向减震。
[0028]
一些实施例中，所述耗能组件包括：
[0029]
第一基座，其安装在所述桥塔上，并且其上设有纵桥向限位槽；
[0030]
第二基座，其通过纵桥向限位槽连接在第一基座上，并且其顶部设有球形槽；
[0031]
第三基座，其位于第二基座的上方，并且其上设有与球形槽配合的球形部；第三基座和第二基座之间设有阻尼件。
[0032]
本技术提供的技术方案带来的有益效果包括：
[0033]
本技术实施例提供了一种减震钢箱梁，由于沿纵桥向贯穿设有安装通道，若干耗能杆沿纵桥向设置在安装通道内，若干个阻尼单元，所述阻尼单元位于安装通道内，阻尼单元包括长度沿纵桥向延伸的耗能杆，以及与耗能杆相连接的阻尼结构，阻尼结构的上下两端与安装通道的上下两壁面连接，从而在受到地震力时，阻尼结构与耗能杆进行减震吸能，使减震钢箱梁本身具有抗震效果，同时也减轻了整体的重量。
附图说明
[0034]
为了更清楚地说明本技术实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0035]
图1为本技术实施例提供的减震钢箱梁及桥梁结构体系的示意图；
[0036]
图2为本技术实施例提供的减震钢箱梁的结构示意图；
[0037]
图3为本技术实施例提供的耗能组件的示意图。
[0038]
图中：1、钢箱梁本体；2、安装通道；3、耗能杆；4、阻尼结构；40、阻尼器；41、连接板；42、延伸部；5、桥塔；6、拉索；7、耗能组件；70、第一基座；71、纵桥向限位槽；72、第二基座；73、球形槽；74、第三基座；75、球形部；76、阻尼件；8、加劲肋；9、加劲钢板。
具体实施方式
[0039]
为使本技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
[0040]
本技术实施例提供了一种减震钢箱梁及桥梁结构体系，以解决相关技术中整体浇筑的主梁难以有效进行自身减震的问题。
[0041]
参见图1和图2，一种减震钢箱梁，其包括：钢箱梁本体1、安装通道2和若干个阻尼单元。
[0042]
其中安装通道2设置在钢箱梁本体1内部，并且安装通道2沿纵桥向延伸。若干个阻尼单元位于安装通道2内，并且横桥向间隔分布。阻尼单元包括耗能杆3和若干阻尼结构4，耗能杆3的长度沿纵桥向延伸。阻尼结构4与耗能杆3相连接，且阻尼结构4的上下两端与安装通道2的上下两壁面连接。耗能杆3可为减震h型钢。
[0043]
从而在受到地震力时，阻尼结构与耗能杆进行竖向或者斜向的减震吸能，使减震钢箱梁本身具有抗震效果，同时也减轻了整体的重量。
[0044]
在一些优选的实施例中，阻尼结构4包括：两个阻尼器40和两个连接板41。
[0045]
两个阻尼器40分布在耗能杆3的上下两侧；两个连接板41分别设置在安装通道2的上下两壁面上，并通过对应的阻尼器40与耗能杆3连接。连接板41的形状呈t型，其中对于阻尼器40和连接板41分布的结构形式有以下几种：
[0046]
第一种，在横桥向上的多个阻尼单元中，多个阻尼结构4沿横桥向分布，多个阻尼结构4中位于安装通道2上壁面的连接板41的投影与位于安装通道2下壁面的连接板41完全重合或部分重合。
[0047]
在这形式下还细分为有两类：
[0048]
第一类，所有的阻尼结构4竖直间隔设置，并且横桥向相邻的两个阻尼器40之间设有连杆。
[0049]
第二类，每两个阻尼结构4交叉设置，并且两个阻尼结构4中的四个阻尼器40均与一个耗能杆3连接，以使交叉点位于耗能杆3的中心轴上。
[0050]
第二种，在横桥向上的多个阻尼单元中，位于安装通道2上壁面的连接板41的投影与位于安装通道2下壁面的连接板41不重合。在这一种形式至下又细分为两类：
[0051]
第三类，在横桥向上的多个阻尼单元中，位于安装通道2上壁面的连接板41上，以及位于安装通道2下壁面的连接板41上均连接有两个阻尼器40)以使阻尼结构4串联成w型。
[0052]
第四类，在横桥向上的多个阻尼单元中，位于安装通道2上壁面的连接板41上，以及位于安装通道2下壁面的连接板41上均连接有两个阻尼器40)以使阻尼结构4串联成倒w型。
[0053]
以上的多种布置形式均能够实现上述的提高钢箱梁本身抗震性能，同时也减轻了整体的重量的效果，可根据实际的需要进行选择。
[0054]
在一些优选的实施例中，钢箱梁本体1上表面和下表面均设有沿纵桥向延伸的加劲肋8；所钢箱梁本体1上，且位于安装通道2横桥向的两侧设有加劲钢板9。部分连接板41上设有延伸部42，延伸部42与安装通道2上壁面或下壁面连接，如图2中所示的横桥向左右两
侧的连接板41具有延伸部42，从而进一步的加强钢箱梁本体1的结构刚度。
[0055]
参见图1-图3，本技术还提出了一种桥梁结构体系，其包括：
[0056]
桥塔5；桥塔5在减震钢箱梁下方未设置横梁，桥塔5外观形状可为a型、h型等.
[0057]
多根拉索6，其设置桥塔5上；
[0058]
减震钢箱梁，减震钢箱梁通过多根拉索6悬置在桥塔5上；
[0059]
耗能组件7，其设置在减震钢箱梁横桥向的两侧，并将桥塔5与减震钢箱梁连接，以在横桥向和纵桥向减震。
[0060]
这一桥梁结构体系不仅可以利用耗能组件7在横桥向减震和纵桥向减震，而且利用了上述的减震钢箱梁在竖向上减震，具备三向减震的能力。并且减震钢箱梁全部由拉索6进行承重，不压载在桥塔5上，是一种新型的结构体系。更加能够解决纵向黏滞阻尼器细长容易失稳的技术难题；解决大跨度斜拉桥横向抗震的技术难题。
[0061]
进一步的，耗能组件7包括：第一基座70、纵桥向限位槽71、第二基座72、球形槽73、第三基座74、球形部75和阻尼件76。第一基座70安装在桥塔5上，并且其上设有纵桥向限位槽71；第二基座72其通过纵桥向限位槽71连接在第一基座70上，并且其顶部设有球形槽73；第三基座74位于第二基座72的上方，并且其上设有与球形槽73配合的球形部75；第三基座74和第二基座72之间设有阻尼件76。耗能组件7可以参考相关技术中的结构，解释其可以进纵桥向和横桥向的减震原理，这里不作过多的赘述。
[0062]
本技术原理：
[0063]
这一桥梁结构体系不仅可以利用耗能组件7在横桥向减震和纵桥向减震，而且利用了上述的减震钢箱梁在竖向上减震，具备三向减震的能力。并且减震钢箱梁全部由拉索6进行承重，不压载在桥塔5上，是一种新型的结构体系。更加能够解决纵向黏滞阻尼器细长容易失稳的技术难题；解决大跨度斜拉桥横向抗震的技术难题。
[0064]
在本技术的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。
[0065]
需要说明的是，在本技术中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
[0066]
以上所述仅是本技术的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本技术。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本技术的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本技术
将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所申请的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。