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具有双重抗震体系跃迁功能的T梁桥支承约束构造

文献发布时间:2024-04-18 20:02:18


具有双重抗震体系跃迁功能的T梁桥支承约束构造

技术领域

本发明属于桥梁抗震的技术领域,具体涉及具有双重抗震体系跃迁功能的T梁桥支承约束构造。

背景技术

中小跨径梁桥的典型结构特征是采用橡胶支座+限位挡块作为上、下部结构之间的支承连接方式,针对这种特征,国内外现行规范构建了两种抗震体系:一种是以墩柱塑性铰耗能为核心牺牲机制的延性体系,一种是以橡胶支座滑动摩擦为核心牺牲机制的隔震或准隔震体系;大量震害调研表明,橡胶支座滑动会对桥墩形成隔震效果,致使桥墩塑性铰无法形成,因此上述两种抗震体系的核心机制是不兼容的。延性体系易使桥梁在强震后产生不可修复的残余变形,导致桥梁震后功能不可恢复;而隔震或准隔震体系会因挡块剪断、支座滑动失控,致使桥梁传力途径紊乱而进入随遇平衡状态,且难以发挥出桥墩和横系梁等构件的抗震潜能。可见,两种抗震体系都因依赖于单一的牺牲机制而导致桥梁结构冗余度严重不足,桥梁的抗震能力较差,大大降低了桥梁应对不可预料地震的生存能力,也不符合当前桥梁抗震韧性的发展方向。

因此,针对上述两种抗震体系因核心牺牲机制单薄、结构冗余度不足和无法发挥各个构件抗震潜能等原因而导致桥梁抗震能力较差的问题,需要设计一种融合上述两种抗震体系的T梁桥支承结构,以提高桥梁的抗震能力。

发明内容

针对现有技术的上述不足,本发明的目的在于提供一种具有双重抗震体系跃迁功能的T梁桥支承约束构造,解决目前T梁桥支承结构存在抗震能力较差和难以发挥各构件抗震潜能的技术问题,取得桥梁抗震能力的效果。

为解决上述技术问题,本发明采用如下技术方案:

具有双重抗震体系跃迁功能的T梁桥支承约束构造,包括纵向间隔设置的两个盖梁,盖梁横向设置且下方连接有竖向设置的桥墩,盖梁上方纵向设有T梁,T梁的两端一对一位于两个盖梁上;盖梁的上端面凸起形成有固定基座并与T梁的梁肋竖向正对,固定基座上设有橡胶支座,梁肋的下端与橡胶支座抵接;

盖梁上设有用于引导T梁在盖梁上纵向或横向移动的导向结构,T梁的两端分别与对应盖梁之间设有锁定结构,锁定结构用于限制T梁在其梁肋脱离固定基座后继续纵向或横向移动。

进一步地,梁肋的下端面开设有横向贯穿的纵向咬合槽,纵向咬合槽的宽度与固定基座的纵向尺寸相匹配;纵向咬合槽为两个并分别位于固定基座的纵向两侧,或纵向咬合槽为一个并位于固定基座在纵向上靠近T梁的一侧,且固定基座在纵向上远离T梁的一面与T梁的端面平齐;

梁肋的横向两侧分别连接有横隔板,横隔板在纵向上远离T梁的一面与T梁的端面平齐,横隔板的下端面与梁肋的下端面平齐,横隔板的下端面开设有纵向贯穿的横向咬合槽,横向咬合槽的宽度与固定基座的横向尺寸相匹配;锁定结构包括纵向咬合槽、横向咬合槽和固定基座。

进一步地,纵向咬合槽为一个并位于固定基座在纵向上靠近T梁的一侧,且固定基座在纵向上远离T梁的一面与T梁的端面平齐;纵向咬合槽与所述T梁的端面之间的梁肋段为梁肋下马蹄,梁肋下马蹄与固定基座竖向正对。

进一步地,导向结构包括盖梁上凸起形成并呈矩形分布的四个导向块,四个导向块之间形成纵横交错的纵向导向槽和横向导向槽,固定基座位于纵向导向槽和横向导向槽纵横交错的中心;纵向导向槽的宽度与梁肋下马蹄的横向尺寸相匹配,横向导向槽的宽度以及横隔板的厚度均与梁肋下马蹄的纵向尺寸相匹配;

纵向咬合槽与横向咬合槽的深度相同并大于或等于固定基座和橡胶支座的高度总和,导向块的高度大于纵向咬合槽的深度,固定基座横向两侧的导向块分别位于对应侧横向咬合槽的宽度范围内,固定基座纵向两侧的导向块分别位于对应侧纵向咬合槽的宽度范围内。

进一步地,固定基座、导向块和梁肋下马蹄的端面均为正方形,固定基座和梁肋下马蹄的端面边长相等,固定基座的四个边缘与盖梁的上端面之间分别通过相同斜率的斜面过渡衔接;固定基座的端面与纵向导向槽中的两个所述斜面形成为纵向咬合齿,纵向咬合齿呈等腰梯形且下底与纵向咬合槽的宽度相匹配;固定基座的端面与横向导向槽中的的两个所述斜面形成为横向咬合齿,横向咬合齿呈等腰梯形且下底与横向咬合槽的宽度相匹配。

进一步地,纵向咬合槽和横向咬合槽的截面均为等腰梯形,纵向咬合槽和横向咬合槽的侧壁倾角均大于所述斜面的倾角;导向块上端朝向纵向导向槽和横向导向槽的边缘均有倒角,且倒角面的倾角与纵向咬合槽和横向咬合槽的侧壁倾角相匹配。

进一步地,T梁的横向两侧于盖梁上均设有纵向可熔断阻尼器和横向可熔断阻尼器;或T梁的数量为多个并横向相连形成主梁,主梁的横向两侧于盖梁上均设有纵向可熔断阻尼器和横向可熔断阻尼器,盖梁上设有多个导向结构并与各T梁一一对应,各T梁的端部与对应盖梁之间均设有锁定结构,相邻两个横向咬合齿的间距与梁肋下马蹄的横向尺寸相匹配。

进一步地,T梁的数量为多个并横向相连形成主梁,横隔板连接于相邻两根T梁的梁肋之间,位于主梁横向两端的梁肋朝外的一侧连接有纵向受力板,纵向可熔断阻尼器位于纵向受力板在纵向上远离主梁的一侧,纵向可熔断阻尼器安装在盖梁上,纵向可熔断阻尼器的受力端与纵向受力板之间纵向设有连接杆,连接杆的一端与纵向可熔断阻尼器的受力端连接,另一端同轴连接有轴承,纵向受力板朝向连接杆的一面上横向设有连接板,连接板上具有横向贯穿的T形槽,轴承位于T形槽内并可沿T形槽滚动,T形槽的开口尺寸小于轴承的直径且大于连接杆的直径。

进一步地,各所述斜面的倾角相同,所述斜面的倾角与固定基座的凸起高度与应满足如下关系式:

其中,h

横隔板的厚度应满足如下关系式:

其中,W为横隔板的厚度,m为T梁桥上部结构的总质量,a为地震作用下地面的峰值加速度,n

本发明还包括一种T梁桥支承约束方法,所述T梁桥支承约束方法基于上述具有双重抗震体系跃迁功能的T梁桥支承约束构造实现;主梁在地震中纵向或横向移动且梁肋下马蹄脱离固定基座前,橡胶支座发生剪切变形,纵向可熔断阻尼器或横向可熔断阻尼器发挥滞回耗能作用,使T梁桥形成准隔震抗震体系;主梁在地震中纵向或横向移动且梁肋下马蹄脱离固定基座后,橡胶支座、纵向可熔断阻尼器和横向可熔断阻尼器失效,纵向咬合槽与纵向咬合齿咬合或横向咬合槽与横向咬合齿咬合,主梁与盖梁呈咬合锁定状态,使T梁桥形成延性抗震体系。

相比现有技术,本发明具有如下有益效果:

本发明所述具有双重抗震体系跃迁功能的T梁桥支承约束构造,在以橡胶支座发生滑动摩擦和剪力变形为核心牺牲机制的准隔震体系的基础上,通过在盖梁上设置导向结构,在T梁的端部与对应盖梁之间设置锁定结构,地震动强度较高时,可由准隔震体系跃迁至由主梁和下部结构锁定形成的延性抗震体系,实现双重多冗余度的抗震工作机制,可有效避免T梁发生较大偏移甚至落梁的情况,并使桥墩和横系梁等构件的抗震潜能得到发挥;本发明将准隔震体系与延性抗震体系融合成一个有序协作的集成式新体系,可有效解决T梁桥因牺牲机制单薄、结构冗余度不足和无法发挥各个构件抗震潜能的问题,有利于提高T梁桥支承结构的抗震能力。

附图说明

图1为实施例的具有双重抗震体系跃迁功能的T梁桥支承约束构造的立体图;

图2为图1隐去桥墩和横系梁的主视图;

图3为图1隐去桥墩和横系梁的侧视图;

图4为实施例所述盖梁及其上部件的立体图;

图5为实施例所述主梁一端正面的立体图;

图6为实施例所述主梁一端背面的立体图;

图7为实施例所述主梁与盖梁处于纵向咬合锁定状态的立体图;

图8为图7中A-A的截面示意图;

图9为实施例所述主梁与盖梁处于横向咬合锁定状态的立体图;

图10为图9中B-B的截面示意图;

图11为图1中C处的放大示意图;

其中,盖梁1,固定基座11,导向块12,斜面13,倒角面14;桥墩2,横系梁21;T梁3,梁肋31,纵向咬合槽311,梁肋下马蹄312;橡胶支座4,横隔板5,横向咬合槽51;纵向可熔断阻尼器61,横向可熔断阻尼器62,连接杆63,连接板64,连接块65;纵向受力板7。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明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发明一部分实施例,而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此,以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围,而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。

应注意到:相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项,因此,一旦某一项在一个附图中被定义,则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。在本发明的描述中,需要说明的是,术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”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,或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,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发明的限制。此外,术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述,而不能理解为指示或暗示相对重要性。此外,术语“水平”、“竖直”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂,而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平,并不是表示该结构一定要完全水平,而是可以稍微倾斜。在本发明的描述中,还需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“设置”、“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,可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

实施例:

请参见图1、图2和图3,具有双重抗震体系跃迁功能的T梁桥支承约束构造,包括纵向间隔设置的两个盖梁1,盖梁1横向设置且下方连接有竖向设置的桥墩2,盖梁1上方纵向设有T梁3,T梁3的两端一对一位于两个盖梁1上;每个盖梁1与T梁3对应端之间的支承结构如下:盖梁1的上端面凸起形成有固定基座11并与T梁3的梁肋31竖向正对,固定基座11与梁肋31的下端之间抵接设有橡胶支座4;本实施例中,橡胶支座4固定安装在固定基座11上,盖梁1下方的桥墩2为横向间隔设置的两根,两根桥墩2之间横向连接有横系梁21,盖梁1、桥墩2和横系梁21组成该T梁桥的下部结构;

盖梁1上设有导向结构,T梁3的两端分别与对应盖梁1之间设有锁定结构;地震中,导向结构引导T梁3在盖梁1上纵向或横向移动,地震强度较低时,橡胶支座4发生剪切变形以形成准隔震抗震体系,地震强度较高时,梁肋31的下端脱离固定基座11,锁定结构实现T梁3纵向或横向移动的锁定以形成延性抗震体系。

本发明所述具有双重抗震体系跃迁功能的T梁桥支承约束构造,在以橡胶支座4发生滑动摩擦和剪力变形为核心牺牲机制的准隔震体系的基础上,通过在盖梁1上设置导向结构,在T梁3的端部与对应盖梁1之间设置锁定结构,地震强度较高超出准隔震体系的承受范围时,可由准隔震体系跃迁至由T梁桥和盖梁锁定形成的延性抗震体系,实现双重多冗余度的抗震工作机制,可有效避免T梁3发生较大偏移甚至落梁的情况,并使桥墩2和横系梁21等构件的抗震潜能得到发挥;本发明将准隔震体系与延性抗震体系融合成一个有序协作的集成式新体系,可有效解决T梁桥因牺牲机制单薄、结构冗余度不足和无法发挥各个构件抗震潜能的问题,有利于提高T梁桥支承结构的抗震能力。

请参见图1、图2、图5和图6,所述锁定结构具体如下:梁肋31的下端面横向贯穿开设有纵向咬合槽311,纵向咬合槽311的宽度与固定基座11的纵向尺寸相匹配;纵向咬合槽311为两个并位于固定基座11在纵向上的两侧,或纵向咬合槽311为一个并位于固定基座11朝内(两盖梁1之间)的一侧,且固定基座11在纵向上远离T梁3的一面与T梁3的端面平齐;梁肋31纵向两端的横向两侧均连接有横隔板5,横隔板5在纵向上远离T梁3的一面与T梁3的端面平齐,横隔板5的下端面与梁肋31的下端面平齐,横隔板5的下端面纵向贯穿开设有横向咬合槽51,横向咬合槽51的宽度与固定基座11的横向尺寸相匹配;

所述锁定结构包括纵向咬合槽311、横向咬合槽51和固定基座11;地震中,如图7和图8所示,T梁3发生纵向移动且梁肋31的下端脱离固定基座11后,纵向咬合槽311与固定基座11咬合实现T梁3纵向移动的锁定,导向结构限制T梁3横向移动,如图9和图10所示,当T梁3发生横向移动且梁肋31的下端脱离固定基座11后,横向咬合槽51与固定基座11咬合实现T梁3横向移动的锁定,导向结构限制T梁3纵向移动。

请参见图1、图3和图6,盖梁1用于衔接两段T梁3,对应地,盖梁1上需要沿纵向分别设置与两段T梁3对应的导向结构和锁定结构,当纵向咬合槽311为两个并位于固定基座11在纵向上的两侧时,T梁3端部在盖梁1上的长度较长,导致盖梁1所需的纵向尺寸(宽度)较大;因此,为缩短盖梁1的宽度,降低自重和施工成本,本实施例中,设置纵向咬合槽311为一个并位于固定基座11在纵向上靠近T梁3的一侧,且固定基座11在纵向上远离T梁3的一面与T梁3的端面平齐;定义纵向咬合槽311与T梁3对应端的端面之间的梁肋段为梁肋下马蹄312,梁肋下马蹄312与固定基座11竖向正对;橡胶支座4能在梁肋下马蹄312完全脱离固定基座11前为梁肋下马蹄312提供支撑作用;

这样,T梁3端部在盖梁1上的长度相对较短,如图8所示,当T梁3发生纵向移动且梁肋下马蹄312脱离固定基座11时,T梁3仅一端的纵向咬合槽311与固定基座11咬合,另一端的纵向咬合槽311远离固定基座11移动,梁肋下马蹄312仅搭接在盖梁1上;对应地,盖梁1的内侧面与盖梁1上T梁3端面的距离,应大于T梁3自梁肋下马蹄312与固定基座11正对滑动至纵向咬合槽311与固定基座11咬合时的纵向滑动距离。

由于地震的发生点相对T梁3的方位是随机的,地震发生点与T梁3的连线不一定为T梁3的横向或纵向,导致地震中T梁3在盖梁1上水平运动的趋势并非完全横向或纵向,为使锁定结构完成锁定以形成延性抗震体系,需要设置导向结构来引导T梁3在地震中仅横向或纵向运动;请参见图1、图2和图4,所述导向结构具体如下:导向结构包括在盖梁1的上端面凸起形成的四个导向块12,四个导向块12呈矩形分布,四个导向块12之间形成纵横交错的纵向导向槽和横向导向槽,固定基座11位于纵向导向槽和横向导向槽纵横交错的中心;纵向导向槽的宽度与梁肋下马蹄312的横向尺寸相匹配,横向导向槽的宽度以及横隔板5的厚度均与梁肋下马蹄312的纵向尺寸相匹配;

纵向咬合槽311与横向咬合槽51的深度相同并大于或等于固定基座11和橡胶支座4的高度总和,导向块12的高度大于纵向咬合槽311的深度,固定基座11横向两侧的导向块12分别位于对应侧横向咬合槽51的宽度范围内,固定基座11纵向两侧的导向块12分别位于对应侧纵向咬合槽311的宽度范围内;使横隔板5通过横向咬合槽51避开导向块12,进而使梁肋下马蹄312在纵向导向槽中滑动,使梁肋31的下端通过纵向咬合槽311避开导向块12,进而使梁肋下马蹄312在横向导向槽中滑动;且当纵向咬合槽311与固定基座11咬合时,梁肋下马蹄312位于纵向导向槽中以使导向结构限制T梁3横向移动,当横向咬合槽51与固定基座11咬合时,梁肋下马蹄312位于横向导向槽中以使导向结构限制T梁3纵向移动;

这样,当地震发生点与T梁3的连线与T梁3的纵向和横向呈一定夹角,与纵向(横向)的夹角较大,则T梁3在纵向(横向)上的受力更大,T梁3先发生纵向(横向)移动,当梁肋下马蹄312纵向(横向)移动进入纵向(横向)导向槽后,梁肋下马蹄312受导向块12阻挡,只能继续纵向(横向)移动,从而使锁定结构完成锁定以形成延性抗震体系。

请参见图4,固定基座11、导向块12和梁肋下马蹄312的端面均为正方形,固定基座11和梁肋下马蹄312的端面边长相等,导向块12的端面边长小于梁肋下马蹄312的端面边长;固定基座11的四个边缘与盖梁1的上端面之间分别通过相同斜率的斜面13过渡衔接;固定基座11的上端面与纵向导向槽中的两个所述斜面13形成为纵向咬合齿,纵向咬合齿呈等腰梯形且下底与纵向咬合槽311的宽度相等;固定基座11的上端面与横向导向槽中的的两个所述斜面13形成为横向咬合齿,横向咬合齿呈等腰梯形且下底与横向咬合槽51的宽度相等;

当纵向咬合槽311与纵向咬合齿咬合时,实现T梁3纵向移动的锁定,横向咬合槽51与横向咬合齿咬合时,实现T梁3横向移动的锁定;通过设置斜面13使对应于纵向咬合槽311和横向咬合槽51咬合实现锁定的纵向咬合齿和横向咬合齿具有更好的结构强度。

请参见图4、图5、图6、图8和图11,对应地,设置纵向咬合槽311和横向咬合槽51的截面均为等腰梯形,纵向咬合槽311和横向咬合槽51的侧壁倾角均大于所述斜面的倾角;导向块12上端朝向纵向导向槽311和横向导向槽51的边缘均有倒角,且倒角面的倾角与纵向咬合槽311和横向咬合槽51的侧壁倾角相匹配,供横向咬合槽51和纵向咬合槽311避开导向块12;梁肋下马蹄312纵向(横向)移动脱离固定基座11后,横向咬合槽51(纵向咬合槽311)的侧壁与导向块12上的倒角面抵接,使梁肋下马蹄312继续纵向(横向)移动,梁肋下马蹄312移动脱离导向块12后失去支撑,T梁3下落使纵向咬合槽311(横向咬合槽51)与纵向咬合齿(横向咬合齿)咬合,完成移动锁定;

这样,设纵向咬合槽311和横向咬合槽51为梯形槽,相较于矩形槽,梁肋31和横隔板5的损失较小,有利于降低纵向咬合槽311和横向咬合槽51分别对梁肋31和横隔板5结构强度的影响;另外,可增大当纵向咬合槽311与纵向咬合齿咬合,以及横向咬合槽51与横向咬合齿咬合时,梁肋31和横隔板5分别与导向块12的接触面积,确保导向结构限制T梁3横向和纵向移动的可靠性。

请参见图1、图2、图3和图4,T梁3的横向两侧于盖梁1上均设有纵向可熔断阻尼器61和横向可熔断阻尼器62;或T梁3的数量为多个并横向相连形成主梁,主梁的横向两侧于盖梁1上均设有纵向可熔断阻尼器61和横向可熔断阻尼器62,盖梁1上设有多个导向结构并与各T梁3一一对应,各T梁3的端部与对应盖梁1之间均设有锁定结构,相邻两个横向咬合齿的间距与梁肋下马蹄312的横向尺寸相匹配;

当地震强度较低且T梁3纵向移动时,纵向可熔断阻尼器61发挥滞回耗能作用且横向可熔断阻尼器62与T梁3发生纵向相对移动,并与橡胶支座4发生剪切变形以形成准隔震抗震体系,当地震强度较低且T梁3横向移动时,横向可熔断阻尼器62发挥滞回耗能作用且纵向可熔断阻尼器61与T梁3发生横向相对移动,并与橡胶支座4发生剪切变形以形成准隔震抗震体系;当地震强度较高且T梁3纵向移动过度时,梁肋下马蹄312脱离固定基座11,纵向可熔断阻尼器61被破坏(即熔断)与盖梁1或T梁3分离,纵向咬合槽311与纵向咬合齿咬合完成纵向锁定;当地震强度较高且T梁3横向移动过度时,梁肋下马蹄312脱离固定基座11,横向可熔断阻尼器61被破坏与盖梁1或T梁3分离,横向咬合槽311与横向咬合齿咬合完成横向锁定;

这样,通过设置纵向可熔断阻尼器61和横向可熔断阻尼器62,T梁3在震动中发生移动时,纵向可熔断阻尼器61或横向可熔断阻尼器62发挥滞回耗能作用,与橡胶支座4配合,有利于提高准隔震抗震体系的抗震能力。

本实施例中,如图2、图3和图4所示,T梁3的数量为多个,并且多个T梁3横向相连形成主梁,主梁的横向两侧于盖梁1上均设有纵向可熔断阻尼器61和横向可熔断阻尼器62,盖梁1上设有多个导向结构并与各T梁3一一对应,各T梁3的端部与对应盖梁1之间均设有锁定结构,相邻两个横向咬合齿的间距与梁肋下马蹄312的横向尺寸相匹配;各锁定结构及对应的导向结构位于盖梁1上同一纵向位置,即如图4所示,导向块12为纵向间隔设置的两排,固定基座11为一排并位于两排导向块12之间;

如图1和图11所示,横隔板5连接于相邻T梁3的梁肋31之间,位于主梁横向两端的梁肋31朝外的一侧连接有纵向受力板7,纵向可熔断阻尼器61位于纵向受力板7在纵向上远离主梁的一侧,纵向可熔断阻尼器61安装在盖梁1上,纵向可熔断阻尼器61的受力端与纵向受力板7之间纵向设有连接杆63,连接杆63的一端与纵向可熔断阻尼器61的受力端连接,另一端同轴连接有轴承,纵向受力板7朝向连接杆63的一面上横向设有连接板64,连接板64上具有横向贯穿的T形槽,轴承位于T形槽内并可沿T形槽滚动,T形槽的开口尺寸小于轴承的直径且大于连接杆的直径以避免连接杆64纵向受力时轴承从中脱出。

这样,当主梁在地震作用下纵向移动,且梁肋下马蹄312未脱离固定基座11前,通过连接杆63与主梁连接的纵向可熔断阻尼器61发挥滞回耗能作用,与橡胶支座4发生剪切变形以形成准隔震抗震体系;当主梁在地震作用下横向移动,且梁肋下马蹄312未脱离固定基座11前,轴承在横向滑槽中滚动,纵向可熔断阻尼器61与主梁发生横向相对移动,纵向可熔断阻尼器61不发挥滞回耗能作用,在梁肋下马蹄312脱离固定基座11时,轴承和连接杆63从T形槽的端部滑出,轴承和连接杆63均与连接板64分离。

具体地,如图11所示,纵向可熔断阻尼器61的受力端上横向设有连接块65,连接块65的截面为U形且开口朝下,纵向可熔断阻尼器61的受力端的纵向尺寸与连接块65开口的宽度相匹配并位于开口内,连接块65的横向尺寸大于纵向可熔断阻尼器61的受力端的横向尺寸,连接杆63为两根并分别位于纵向可熔断阻尼器61的受力端的横向两侧,连接杆63纵向贯穿连接块65并固定连接;主梁两侧的纵向可熔断阻尼器61分别固定安装在位于横向两端且远离另一盖梁1的导向块12上,纵向受力板7的下端面高于对应导向块12的端面;主梁两侧的横向可熔断阻尼器62分别固定安装在位于横向两端且靠近另一盖梁1的导向块12上;

同样地,横向可熔断阻尼器62的受力端与梁肋31之间横向设有连接杆63,连接杆63的一端与横向可熔断阻尼器62的受力端连接,另一端同轴连接有轴承,梁肋31朝向连接杆63的一面上纵向设有连接板64,连接板64上具有横向贯穿的T形槽,轴承位于T形槽内并可沿T形槽滚动,T形槽的开口尺寸小于轴承的直径且大于连接杆的直径以避免连接杆63横向受力时轴承从中脱出;横向可熔断阻尼器62的受力端上纵向设有连接块65,连接块65的截面为U形且开口朝下,横向可熔断阻尼器62的受力端的横向尺寸与连接块65开口的宽度相匹配并位于开口内,连接块65的纵向尺寸大于横向可熔断阻尼器62的受力端的纵向尺寸,连接杆63为两根并分别位于横向可熔断阻尼器62的受力端的纵向两侧,连接杆63横向贯穿连接块65并固定连接。

本实施例中,各所述斜面13的倾角相同,所述斜面13的倾角与固定基座11的凸起高度与应满足如下关系式:

其中,h

横向咬合槽51的深度、纵向咬合槽311的深度与固定基座11的凸起高度应满足如下关系式:

h=h

其中,h为横向咬合槽51的深度、纵向咬合槽311的深度,h

横隔板5的厚度应满足如下关系式:

其中,W为横隔板5的厚度,m为T梁桥上部结构的总质量,a为地震作用下地面的峰值加速度,n

连接板64采用厚度不低于30mm的钢板制成,且长度l

l

w=D

w

其中,l

为保证T梁3下端纵向咬合槽311不影响T梁3内预应力钢筋的张拉,预应力钢筋弯起角度α应满足如下关系式:

其中,α为预应力钢筋弯起角度,V

本发明所述具有双重抗震体系跃迁功能的T梁桥支承约束构造,在地震强度不高时,T梁3发生横向(纵向)运动,固定在固定基座11上的橡胶支座4发生横向(纵向)剪切变形,所述横(纵)向阻尼器对应发挥其滞回耗能作用,形成横(纵)向准隔震抗震体系;随着地震强度增大,横向(纵向)阻尼器完全发挥其耗能能力,同时,由于T梁3的滑动位移过大而断裂,T梁3开始脱离橡胶支座4和固定基座11,并在四角导向块12的导向和限位作用下,T梁3继续横(纵)向滑移,然后掉落,如图7、图8、图9和图10所示,使横向咬合槽51(纵向咬合槽311)与横向咬合齿(纵向咬合齿)咬合,T梁3无法继续横向(纵向)移动,即T梁3与下部结构呈锁定状态,形成横(纵)向延性抗震体系;因此,随着地震的增强,通过在盖梁1和主梁上设置可咬合得构造,以及盖梁1+橡胶支座4+阻尼器的支承约束体系,得到在T梁3横向或纵向移动时由准隔震抗震体系跃迁至延性抗震体系的双重多冗余度的抗震工作机制。这种具有双重抗震体系功能的支承约束构造,实现了桥梁抗震体系的跃迁,巧妙地将延性体系与准隔震体系融合成一个有序协作的集成式新体系;最终实现了量大面广的T梁桥各尽潜能、有序耗能的目标,从而提升桥梁的抗震韧性和结构冗余度。此外,这种具有双重抗震体系跃迁功能的T梁桥支承约束构造不存在对桥梁设计和施工传统的颠覆,结构简洁、施工便利、造价经济,符合中小跨径梁桥量大面广的基本特征,应用前景十分广阔。

最后需要说明的是,以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制技术方案,本领域的普通技术人员应当理解,那些对本发明的技术方案进行修改或者等同替换,而不脱离本技术方案的宗旨和范围,均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

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06120116576315