CN103334373A - 一种含屈曲约束支撑的肋拱桥横向抗震结构新体系 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种含屈曲约束支撑的肋拱桥横向抗震结构新体系，包括：主梁、桥墩、用于连接主梁和桥墩的拱肋和用于连接相邻拱肋的传统横撑和屈曲约束支撑；主梁通过拱肋固定于桥墩上方；主梁与拱肋之间通过吊杆相连；拱肋数量不少于2个，且相对于主梁桥面横向分布；屈曲约束支撑固定于每相邻两个拱肋之间，且为相对于桥面横向固定；采用上述技术方案的本发明通过屈曲约束支撑的肋拱桥横向抗震新体系充分利用屈曲约束支撑强度高，刚度大，滞回耗能性能优越的特点，克服了传统体系容易发生屈曲失稳，造成强度浪费的缺点，从而满足抗震规范要求。

Description

一种含屈曲约束支撑的肋拱桥横向抗震结构新体系

技术领域

本发明涉及桥梁结构，特别涉及一种含屈曲约束支撑的肋拱桥横向抗震结构新体系。

背景技术

传统肋拱体系在横向强震作用下，由于局部构件（横撑）的刚度大，易于开裂及屈曲失稳破坏，横向连接系受损，使拱圈的横桥向刚度遭到削弱，其刚度和承载力急剧降低，导致拱桥整体结构损毁，而且修复困难，造成极大的安全隐患和经济损失。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种含屈曲约束支撑的肋拱桥横向抗震结构新体系。

为达到以上目的，通过以下技术方案实现：

一种含屈曲约束支撑的肋拱桥横向抗震结构新体系，包括：主梁、桥墩、用于连接主梁和桥墩的拱肋和用于连接相邻拱肋的屈曲约束支撑；主梁通过拱肋固定于桥墩上方；主梁与拱肋之间通过吊杆相连；拱肋数量不少于2个，且相对于主梁桥面横向分布；屈曲约束支撑固定于每相邻两个拱肋之间，且为相对于桥面横向固定；

采用“一”字屈曲约束支撑的拱肋结构，即传统横撑与主梁桥面平行设置，垂直固定于相邻两个拱肋之间；屈曲约束支撑横向连接与相邻两个传统横撑的斜对角线上；

屈曲约束支撑还可为“K”字支撑结构的斜撑，即包括：两个传统横撑和两个屈曲约束支撑作为斜撑；传统横撑与主梁桥面平行设置，垂直固定于相邻两个拱肋之间；两个斜撑以传统横撑纵向中心线为对称线对称分布，即两个斜撑一端分别固定在两相邻拱肋相对内侧面上与相邻传统横撑的连接处，一端固定在传统横撑中心线处。

采用上述技术方案的本发明首先，通过在肋拱桥（包括钢筋混凝土肋拱桥、钢肋拱桥和钢管混凝土肋拱桥三类）横桥向两拱肋之间安装屈曲约束支撑，以加强或代替传统的钢筋混凝土、钢或钢管混凝土支撑，形成一个完整的横向抗震桥梁结构新体系；其次，肋拱桥横向抗震桥梁结构新体系在静力荷载下等同于传统的拱肋桥体系，而在强震作用下，这种新体系可以发挥其耗能减震功能。

含屈曲约束支撑的肋拱桥横向抗震新体系充分利用屈曲约束支撑强度高，刚度大，滞回耗能性能优越的特点，克服了传统体系容易早期开裂且易发生屈曲失稳，以及耗能不足的弱点，从而满足抗震要求。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施例，并配合附图，详细说明如下。

附图说明

本发明共2幅附图,其中：

图1为本发明的屈曲约束支撑采用“一”字支撑时结构示意图。

图2为本发明的屈曲约束支撑采用“K”字支撑时结构示意图。

图中：1、主梁，2、桥墩，3、拱肋，4、传统横撑，5、屈曲约束支撑，6、吊杆。

具体实施方式

如图1所示的一种含屈曲约束支撑的肋拱桥横向抗震结构新体系，其特征在于：包括主梁1、桥墩2、用于连接主梁1和桥墩2的拱肋3和用于连接相邻拱肋3的屈曲约束支撑4；主梁1通过拱肋3固定于桥墩2上方；主梁1与拱肋3之间通过吊杆6相连；拱肋3数量不少于2个，且相对于主梁1桥面横向分布；屈曲约束支撑5固定于每相邻两个拱肋3之间，且为相对于桥面横向固定；

采用上述技术方案的本发明首先，通过在肋拱桥（包括钢筋混凝土肋拱桥、钢肋拱桥和钢管混凝土肋拱桥三类）横桥两拱肋1之间安装屈曲约束支撑5，以代替传统的钢筋混凝土、钢或钢管混凝土支撑，形成一个完整的横向抗震桥梁结构新体系；

其次，肋拱桥横向抗震桥梁结构新体系在静力荷载下等同于传统的拱肋桥体系，而在强震作用下，这种新体系可以发挥其耗能减震功能；

第三，这种新技术用于新建肋拱桥的抗震设计和既有肋拱桥的抗震加固。

上述结构的屈曲约束支撑5用于提高肋拱桥横向及整体的抗震性能，安装在横桥向两片拱肋3之间；屈曲约束支撑5具有耗能和不失稳的力学特性，根据屈曲约束支撑5布置方式的不同分为两种类型：

1、一字撑：采用“一”字屈曲约束支撑5的拱肋结构，即传统横撑4与桥面平行设置，垂直固定于相邻两个拱肋3之间；屈曲约束支撑5横向连接于相邻两个传统横撑4的斜对角线，如图1所示；

2、K字撑：屈曲约束支撑5还可为“K”字支撑结构的斜撑，即包括：两个传统横撑4和两个屈曲约束支撑5作为斜撑；传统横撑4与桥面平行设置，垂直固定于相邻两个拱肋3之间；两个斜撑以传统横撑4纵向中心线为对称线对称分布，即两个斜撑一端固定在传统横撑4中心线处，一端分别固定在两相邻拱肋3与相邻传统横撑4的连接处，如图2所示。

屈曲约束支撑5与拱肋3和传统横撑4的连接方式，因对象(新建肋拱桥和既有肋拱桥)不同而不同：

1、对于新建肋拱桥，其特征是先在拱肋3和传统横撑4处预留预埋件，再通过高强螺栓、焊接将屈曲约束支撑5与预埋件连接，保证其在罕遇地震下不发生滑移。

2、对于既有肋拱桥，其特征是先在既有拱肋3和传统横撑4处安装连接件，再通过高强螺栓、焊接将屈曲约束支撑5与连接件连接，保证其在罕遇地震下不发生滑移。

采用提出的含屈曲约束支撑的肋拱桥横向抗震结构新体系，充分利用屈曲约束支撑强度高，刚度大，滞回耗能性能优越的特点，克服了传统体系地震容易发生屈曲失稳，以及耗能能力弱的缺点，从而满足抗震要求。可有效地提高肋拱结构的横向及桥梁整体抗震能力，达到在大震中损伤较轻、满足应急运营或可修的设计目的。本发明可用于新建肋拱桥抗震设计或既有肋拱桥抗震加固。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上诉揭示的技术内容做出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (4)

1.一种含屈曲约束支撑的肋拱桥横向抗震结构新体系，其特征在于：包括主梁（1）、桥墩（2）、用于连接主梁（1）和桥墩（2）的拱肋（3）和用于连接相邻拱肋（3）的传统横撑（4）和屈曲约束支撑（5）；所述主梁（1）通过拱肋（3）固定于桥墩（2）上方；所述主梁（1）与拱肋（3）之间通过吊杆（6）相连；所述拱肋（3）数量不少于2个，且相对于主梁（1）桥面纵向分布；所述屈曲约束支撑（5）固定于每相邻两个拱肋（3）之间，且为相对于桥面横向固定。

2.根据权利要求1所述的一种含屈曲约束支撑的肋拱桥横向抗震结构新体系，其特征在于：所述屈曲约束支撑（5）为“一”字支撑结构，传统横撑（4）与主梁（1）桥面平行设置，垂直固定于相邻两个拱肋（3）之间，屈曲约束支撑（5）横向连接于相邻两个传统横撑（4）的斜对角线上。

3.根据权利要求1所述的一种含屈曲约束支撑的肋拱桥横向抗震结构新体系，其特征在于：所述屈曲约束支撑（5）还可为“K”字支撑结构的斜撑，即包括：两个传统横撑（4）和两个屈曲约束支撑（5）作为斜撑；传统横撑（4）与主梁桥面平行设置，垂直固定于相邻两个拱肋（3）之间；两个斜撑以传统横撑（4）纵向中心线为对称线对称分布，即两个斜撑一端固定在传统横撑（4）中心线处，一端分别固定在两相邻拱肋（3）与相邻传统横撑（4）的连接处。

4.根据权利要求1所述的一种含屈曲约束支撑的肋拱桥横向抗震结构新体系其安装方法为：对于屈曲约束支撑（5）与拱肋（3）和传统横撑（4）的连接方式，因对象新建肋拱桥和既有肋拱桥不同而不同：

对于新建肋拱桥，首先在拱肋（3）和传统横撑（4）处预留预埋件，再通过高强螺栓、焊接将屈曲约束支撑（5）与预埋件连接，保证其在罕遇地震下不发生滑移；

对于既有肋拱桥，首先在既有拱肋（3）和传统横撑（4）处安装连接件，再通过高强螺栓、焊接将屈曲约束支撑（5）与连接件连接，保证其在罕遇地震下不发生滑移。

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