[发明专利]一种提高刚构桥抗震能力的摩擦滑动减震构造

说明书

技术领域

本发明涉及一种刚构桥的减震构造，特别是涉及一种提高刚构桥抗震能力的摩擦滑动减震构造。

背景技术

地震作为一种不可避免的自然灾害，会造成生命财产的损失。而地震对于桥梁的破坏则会引起更大直接和间接损失，因此对于桥梁建设而言，如何提高桥梁的抗震能力以降低地震对桥梁的破坏，是一个十分重要的课题。

传统的桥梁抗震设计理念主要是依靠桥梁结构、构件自身具有的强度、延性和耗能能力来抗震，可通过增加桥梁结构、构件的强度来实现。其允许较大的地震力和能量从桥梁的上部结构传递到下部结构，因而这种抗震设计要考虑的问题是如何为桥梁结构提供抵抗这种地震力的能力。它可通过在桥梁设计的过程中依据地震力水平进行强度验算，同时对桥梁结构允许出现塑性变形的构件进行延性设计来实现。

另外，目前广泛采用的利用减隔震技术来增强桥梁抗震能力的桥梁抗震设计理念则是通过引入减隔震装置来改变桥梁结构在地震中的动力响应特性，以达到减少地震输入的目的。其以外加的减隔震装置为主要的抗震耗能构件，而以桥梁结构构件抗震为辅。该方法的基本目的是减少传递到桥梁结构上的地震力和能量，其抗震能力是通过延长桥梁结构的周期，增加桥梁结构的耗能能力来实现。在桥梁设计时一般是采用全保护隔震设计和部分保护隔震设计两种设计原则。从各国的桥梁减隔震技术的应用情况来看，目前桥梁减隔震设计中采用的主要方法是将分层橡胶支座、铅芯橡胶支座或高阻尼橡胶支座等减隔震装置安装在桥梁上部结构与桥墩和桥台之间，以达到减隔震的目的。

连续刚构桥的梁部结构的受弯性能基本上与连续梁桥的连续梁相似，其中连续刚构桥是以墩梁固结，中跨梁体受主墩约束而区别于连续梁桥。当连续刚构桥的主墩纵向较柔时，则两者具有相似的结构行为。当连续刚构桥的主墩刚度较大时，连续刚构桥的多跨荷载产生的内力大都会限于本跨内，而对相邻跨的内力影响较小，因此若连续刚构桥的边跨较短时，将不至于在端支座处出现负反力。一般连续刚构桥无论主墩是采用双壁还是单壁墩，由于减小了主梁支墩间的净距离，因此与连续梁桥的连续梁相比消减了梁体内力的峰值，因而可以相应的降低梁高，使桥梁的结构更为轻巧。此外，连续刚构桥省去了主墩大吨位的支座，有利于桥梁的养护和维修。在施工阶段，连续刚构桥可避免设置临时支座，使施工的稳固性较好，并且还可采用不平衡长度的悬臂浇注，以减少或避免边跨梁端灌注的支架。在一般情况下，连续刚构桥的优越性是显而易见的。但是连续刚构桥的桥墩与其连续梁要共同承受内力，并且结构的内力是按桥墩与连续梁的刚度比来分配。桥墩的刚度大则其分得的内力大，此时将不能有效地发挥梁身的抗弯能力，而连续梁在墩顶处的受力很大，也达不到降低墩顶负弯矩的目的，并且其纵桥向允许的变位小，不能够消除附加内力引起的变形。同时由于连续刚构桥的主墩要承受整个上部结构在地震作用下的惯性力，必然会导致其主墩的设计往往较为强大，同时其主墩下部桩基的数量也有较大增大。但是这种刚构桥，当遭遇罕遇的地震作用时，无论其主墩的设计多么强大也很难保证在地震中不发生破坏，因而仅靠目前的桥梁抗震手段还无法保证刚构桥在罕遇地震中的安全使用性能。

由此可见，上述现有的刚构桥在结构与使用上，显然仍存在有不便与缺陷，而亟待加以进一步改进。为了解决上述存在的问题，相关厂商莫不费尽心思来谋求解决之道，但长久以来一直未见适用的设计被发展完成，而一般产品又没有适切的结构能够解决上述问题，此显然是相关业者急欲解决的问题。因此如何能创设一种新型结构的提高刚构桥抗震能力的摩擦滑动减震构造，实属当前重要研发课题之一，亦成为当前业界极需改进的目标。

有鉴于上述现有的刚构桥存在的缺陷，本发明人基于从事此类产品设计制造多年丰富的实务经验及专业知识，并配合学理的运用，积极加以研究创新，以期创设一种新型结构的提高刚构桥抗震能力的摩擦滑动减震构造，能够改进一般现有的刚构桥，使其更具有实用性。经过不断的研究、设计，并经过反复试作样品及改进后，终于创设出确具实用价值的本发明。

发明内容

本发明的目的在于，克服现有的刚构桥存在的缺陷，而提供一种新型结构的提高刚构桥抗震能力的摩擦滑动减震构造，所要解决的技术问题是使其能够合理的消耗地震能量，从而有效地减少刚构桥主墩所承受的地震作用，进而有效地减小刚构桥下部结构和基础的工程量，非常适于实用。