一种新型耗能减震式分幅联塔斜拉桥塔间联系结构制造技术

本实用新型专利技术涉及一种新型耗能减震分幅联塔斜拉桥塔间联系结构，包括桥塔承台，在桥塔承台上固定有桥塔塔柱，桥塔塔柱由其上设置的桥塔横梁分为上塔柱和下塔柱，所述桥塔承台之间通过组合结构承台系梁使两幅桥塔底端连接；所述下塔柱的塔肢间设置塔间钢箱斜撑使两幅桥塔形成局部联系；所述桥塔横梁位置处塔柱上安装有钢牛腿，两幅桥塔之间通过钢牛腿安装有阻尼器。本实用新型专利技术提供的分幅联塔结构形式，在不影响桥塔施工周期、不增加施工难度的基础上，使桥塔横桥向地震响应大幅降低，极大的提高了桥塔的抗震性能以及安全性、经济性。经济性。经济性。

【技术实现步骤摘要】
一种新型耗能减震式分幅联塔斜拉桥塔间联系结构


[0001]本技术涉及桥梁结构
，具体涉及到一种新型耗能减震式分幅联塔斜拉桥塔间联系结构。

技术介绍

[0002]我国疆域辽阔，山脉、河流众多，为跨越深谷、大河以及满足日益增长的交通运输需求，大跨度缆索承重桥梁以其独特的优势逐渐得到广泛的应用，主要包括斜拉桥、悬索桥、斜拉悬吊组合体系等。其中，位于200
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800m跨径范围内，斜拉桥具有很好的经济性，且与悬索桥相比，其竖向刚度、抗扭刚度较大，抗风振稳定性好，施工难度低，因而在近20年内得到迅猛发展。
[0003]随着城市快速发展和交通量的激增，新建道路越来越宽，更多桥梁采用双幅式设计。与整体式单幅斜拉桥相比，双幅式斜拉桥既能满足更多车道的交通需求，又能解决桥面宽度限制的力学难题，具有宽敞的视觉效果和良好的行车条件，近年来倍受青睐。
[0004]分幅斜拉桥一般工程投资较大，建设周期也较长，其作为主要承重结构的桥塔在地震中一旦出现较为严重的损伤，修复极为困难；因此，要求即使在罕遇地震作用下桥塔、基础也应基本保持弹性。在抗震设计的工程实践中发现，桥塔结构的横桥向地震响应往往是控制桥塔设计的关键，对于分幅斜拉桥桥塔来说，其结构形式及联系方式显的尤为重要。
[0005]目前，分幅式斜拉桥桥塔主要有三种形式。一种为分离式塔柱，即两幅桥，桥塔基本无互相联系，本质上为两座独立的斜拉桥，虽受力明确，但抗震设计时仍按照单个桥塔设计，塔柱截面尺寸一般较大，经济指标往往较高。第二种为双幅局部联系桥塔，即在两桥塔下横梁处设置塔间横梁将其连接，或整个下塔肢局部连接，中、上塔肢完全分离；这种桥塔形式由于在两幅桥桥塔间设置了横向联系，使桥塔横向刚度增大，且与单幅桥相比，可显著降低桥塔基础的横桥向地震响应，但相应的，横向地震作用时，塔间横梁、上塔柱底部地震响应均较大，需要较大的截面尺寸；且塔间横梁、下塔肢局部联系施工复杂，降低了桥梁的经济性。第三种为共塔肢桥塔，即双幅桥共用内塔肢，其结构形式简单、横向刚度大、稳定性好，造价也相对较低，但其主梁通常采用单向横坡断面，荷载布置不对称，结构受力和变形的空间效应显著；此外，由于共用内塔肢，一幅桥的受力变化不仅会对本幅桥产生影响，还会通过共用的内塔肢影响另一幅桥的受力和变形，藕合效应显著；而且，共塔肢桥塔形式仅适用于H形桥塔，由于其上塔柱自由长度较大，不利于抗震。

技术实现思路

[0006]为解决
技术介绍
中提出的问题，本技术提供了一种耗能减震式分幅联塔斜拉桥的塔间联系结构形式。该结构形式在不影响桥塔施工周期、不增加施工难度的基础上，通过设置塔间斜撑及塔间金属消能阻尼器的方式，使桥塔的横桥向地震响应大幅降低，极大的提高了桥塔的抗震性能、安全性以及经济性。
[0007]为了实现上述目的，本技术采用的技术方案如下所述：
[0008]一种耗能减震式分幅联塔斜拉桥的塔间联系结构，包括桥塔承台，在桥塔承台上固定有桥塔塔柱，桥塔塔柱由其上设置的桥塔横梁分为上塔柱和下塔柱，所述桥塔承台之间通过组合结构承台系梁使两幅桥塔底端连接；
[0009]所述下塔柱的塔肢间设置塔间钢箱斜撑使两幅桥塔形成局部联系；
[0010]所述桥塔横梁位置处塔柱上安装有钢牛腿，两幅桥塔之间通过钢牛腿安装有阻尼器。
[0011]所述塔间钢箱斜撑底部与组合结构承台系梁预留接头相连接；顶部与塔柱内预埋接头连接，塔间钢箱斜撑内灌注有混凝土。
[0012]所述组合结构承台系梁由焊接箱型骨架及系梁顶底面纵向钢筋、系梁侧面分布钢筋、系梁底面钢筋网、箍筋、承台系梁混凝土组成。
[0013]所述焊接箱型骨架由钢箱骨架顶板、钢箱骨架底板、钢箱骨架腹板及横隔板、环向加劲肋组成。
[0014]所述钢箱骨架顶板、钢箱骨架底板及钢箱骨架腹板内外侧均设置剪力钉群；钢箱骨架顶板、钢箱骨架底板及钢箱骨架腹板上均设置有纵向钢箱骨架加劲肋。
[0015]所述塔间斜撑采用矩形钢箱混凝土结构，所述矩形钢箱由钢箱斜撑顶板、钢箱斜撑底板及钢箱斜撑腹板焊接组成。
[0016]所述钢箱斜撑顶板、钢箱斜撑底板及钢箱斜撑腹板上均设置有若干钢箱斜撑加劲肋。
[0017]所述塔柱内预埋接头设置于预留槽口中，其端部采用锚固端预应力筋与剪力钉相结合的方式锚固，预留槽口处被打断的桥塔主筋采用双面焊接于钢筋连接板上。
[0018]所述钢牛腿由钢牛腿顶板、钢牛腿底板、钢牛腿端板及钢牛腿腹板组成，所述钢牛腿于钢牛腿拼接线处与钢牛腿锚固端预埋件焊接形成整体；钢牛腿锚固端预埋件设置于塔柱预留槽口内，采用桥塔横梁钢束、钢牛腿锚固端预应力筋与剪力钉锚固。
[0019]所述阻尼器采用剪切屈服型金属消能阻尼器，采用高强螺栓安装于钢牛腿上。
[0020]本技术的有益效果为：
[0021]1、本技术提供了一种耗能减震式分幅联塔斜拉桥的塔间联系结构形式，构造简单，受力明确；通过设置在两幅桥塔承台与下塔柱之间的组合结构承台系梁、塔间钢箱斜撑，对两幅桥塔间形成局部联系，增大了桥塔的横向刚度及稳定性，有效降低了基础的横向地震响应；同时，通过设置在塔间的金属消能阻尼器，可有效的耗散横向地震作用输入的能量，降低桥塔塔柱的横向地震反应，从而减小截面尺寸及配筋率，即在保证桥塔抗震能力及安全性的基础上，获得了更佳的经济性。
[0022]2、本技术所采用的承台系梁与塔间钢箱斜撑相组合的方式，使组合结构承台系梁在截面尺寸较小的情况下即可满足双幅联塔桥的抗震需求。根据以往的工程设计实践，将分幅斜拉桥桥塔承台相连，可有效减小桩基的横向地震反应，但同时承台系梁因受力较大而很难设计，本技术所采用的组合结构承台系梁则解决了这一问题，获得了很好的经济性。
[0023]3、本技术所采用的组合结构承台系梁，其内部的焊接钢箱骨架，可根据实际受力情况采用不同形式，设计灵活；焊接钢骨架可在工厂加工制作，现场定位吊装，不影响施工周期；同时，钢骨架被系梁混凝土包裹，具有很好的耐久性。
[0024]4、本技术将塔间钢箱斜撑设计为钢结构，很好的适用于横向地震作用时斜撑拉、压交替的受力特征。
[0025]5、本技术将塔间钢箱斜撑设计为分节段拼装施工，其顶部与桥塔塔柱内预埋接头连接，底部与组合结构承台系梁预留接头连接，可在塔柱施工至斜撑预埋接头下一节段后再安装斜撑中间部分，对塔柱爬模施工及承台系梁施工均无影响，避免了施工周期的增加，节约了施工成本。
[0026]6、本技术采用的塔间钢箱斜撑联系形式，可根据实际受力情况，将钢箱更换为圆钢管、钢管混凝土或其他截面形式的型钢构件，必要时还可采用防屈曲支撑(BRB)来增加地震能量耗散，具有设计灵活、适用性广的优点。
[0027]7、本技术采用剪切屈服型金属消能器作为横向地震作用下主要的消能减震装置，可有效降低桥塔的横向地震反应，减少塔柱材料用量；同时，剪切屈服型金属消能器构造简单，耗能机制明确，且价格较低；其核本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种耗能减震式分幅联塔斜拉桥的塔间联系结构，包括桥塔承台，在桥塔承台上固定有桥塔塔柱，桥塔塔柱由其上设置的桥塔横梁分为上塔柱和下塔柱，其特征在于：所述桥塔承台之间通过组合结构承台系梁使两幅桥塔底端连接；所述下塔柱的塔肢间设置塔间钢箱斜撑使两幅桥塔形成局部联系；所述桥塔横梁位置处塔柱上安装有钢牛腿，两幅桥塔之间通过钢牛腿安装有阻尼器。2.根据权利要求1所述的一种耗能减震式分幅联塔斜拉桥的塔间联系结构，其特征在于：所述塔间钢箱斜撑底部与组合结构承台系梁预留接头相连接；顶部与塔柱内预埋接头连接，塔间钢箱斜撑内灌注有混凝土。3.根据权利要求1所述的一种耗能减震式分幅联塔斜拉桥的塔间联系结构，其特征在于：所述组合结构承台系梁由焊接箱型骨架及系梁顶底面纵向钢筋、系梁侧面分布钢筋、系梁底面钢筋网、箍筋、承台系梁混凝土组成。4.根据权利要求3所述的一种耗能减震式分幅联塔斜拉桥的塔间联系结构，其特征在于：所述焊接箱型骨架由钢箱骨架顶板、钢箱骨架底板、钢箱骨架腹板及横隔板、环向加劲肋组成。5.根据权利要求4所述的一种耗能减震式分幅联塔斜拉桥的塔间联系结构，其特征在于：所述钢箱骨架顶板、钢箱骨架底板及钢箱骨架腹板内外侧均设置剪力钉群；钢箱骨架顶板、钢箱骨架底板...

【专利技术属性】
技术研发人员：李光明，马胜午，石聪，王龙飞，王志贤，陈辅一，
申请(专利权)人：甘肃省交通规划勘察设计院股份有限公司，
类型：新型
国别省市：