[实用新型]一种大跨度拱桥桥面梁支承体系

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种大跨度拱桥桥面梁支承体系，适用于大跨度、超大跨度中承式或上承式拱桥桥面梁，该桥面梁支承体系抗震性能优良，属于桥梁工程建筑领域。

背景技术

拱桥桥面梁支承体系是拱桥桥面梁(大跨度拱桥的桥面梁一般采用钢主梁)与拱上结构之间的约束方式；上承式拱桥的结构支承体系指的是主梁与拱上立柱间的约束方式，中承式拱桥的结构支承体系指的是主梁与吊杆、拱上立柱、肋间横撑间的约束方式。拱桥吊杆与桥面梁之间均采用竖向约束，纵桥向与横桥向无约束。

对于大跨度中承式或上承式拱桥而言，拱上立柱、肋间横撑与桥面梁之间设置的纵桥向支承方式主要有以下两种：第一种为纵桥向无约束；第二种为纵桥向全部约束。在现有工程技术中，第一种支承方式主要通过四氟滑板板式橡胶支座来实现，第二种支承方式主要通过桥梁钢支座来实现。

第一种纵桥向支承方式的优点在于由于拱上结构对桥面梁无纵向约束，桥面梁的纵向位移对拱上立柱等拱上结构产生的结构次内力很小，结构的静力及抗震性能较好；但其缺点也比较明显：1)在温度、汽车荷载、纵向风及罕遇地震作用下，桥面梁的梁端纵向位移较大，需设置较大的梁端伸缩装置，2)大跨度拱桥的立柱通常采用自重轻的钢立柱，长立柱的稳定性问题较为突出，往往需要大幅增加拱上立柱的截面尺寸，3)桥面梁纵向位移大，中承式拱桥的短吊杆刚度较大，对位移敏感，易产生吊杆疲劳问题导致桥面支承体系失效。而对于第二种纵桥向支承方式，由于拱上结构对桥面梁的纵桥向全部约束，利用了拱上立柱结构自身的抗推刚度，桥面梁的纵向位移较小、大幅提高了拱上长立柱的稳定性、较好的解决了中承式拱桥短吊杆的疲劳问题；其缺点在于：1)在温度、汽车荷载、纵向风的作用下，桥面梁的纵向位移对短立柱产生的结构次内力很大，短立柱往往需要进行复杂的结构加强设计，2)在罕遇地震作用下，短立柱的结构承载能力往往难以满足设计要求，需要在拱肋与桥面梁之间设置较为昂贵的纵向阻尼装置或者在短立柱底部设置更为复杂的转动铰构造，以释放短立柱顶部的纵向位移，但该构造不利于桥梁结构的耐久性，加大了结构的施工难度。

在现有工程技术中，拱上立柱、肋间横撑与桥面梁之间横桥向支承方式均为横向约束。支承方式的具体实现主要有以下两种：1)设置固定或单向活动钢支座，2)设置四氟滑板板式橡胶支座，为防止落梁，在桥面梁和拱上结构之间设置横向限位挡块。该横向支承方式可以满足结构静力的受力要求，但由于没有采用减隔震设计，在较高烈度地区的罕遇地震作用下，钢支座、横向限位挡块将会承担很大的水平力，对钢支座及梁体结构的损伤较大，从而影响桥梁结构的正常使用。

对于大跨度中承式或上承式拱桥而言，研发一种合理的桥面梁支承体系，进一步提高结构的静力性能和抗震性能，是十分必要的。

发明内容

本实用新型旨在针对大跨度中承式或上承式拱桥，提出一种更为合理的桥面梁支承体系。本实用新型采用“纵向部分固接+纵向弹性限位+横向多点拉索减震”桥面梁支承体系，桥面梁与拱上立柱、肋间横撑之间的约束是采用各种不同结构功能的支座来实现，充分利用了此类型拱桥的结构特点，无需进行特殊的结构构造设计，无需设置桥面梁纵向阻尼装置和横向限位挡块，结构的静力性能好，纵、横向具有优良的抗震性能。

本实用新型的技术方案是这样实现的：

一种大跨度拱桥桥面梁支承体系，包括桥面梁、拱肋、拱上立柱、肋间横撑、吊杆、交界墩、拱座，拱肋两端连接在拱座上，桥面梁通过拱上立柱、肋间横撑和吊杆与拱肋连接，桥面梁两端与交界墩相连，其特征在于：桥面梁与拱上立柱之间通过相应支座来连接并进行约束，桥面梁与肋间横撑之间通过相应支座来连接并进行约束。

所述的桥面梁与拱上立柱之间通过相应支座来连接并进行约束的具体结构为：一侧的拱上长立柱通过固定型拉索减震球型支座与桥面梁相连，同侧的拱上短立柱通过单向型拉索减震球型支座与桥面梁相连；另一侧的拱上长立柱通过横向型拉索减震球型支座与桥面梁相连，同侧的拱上短立柱通过双向型拉索减震球型支座与桥面梁相连。

所述的桥面梁与肋间横撑之间通过活动型拉索减震球型支座或固定型高阻尼橡胶支座来连接并进行约束。桥面梁的纵向位移通过拱上长立柱提供的水平抗推刚度和高阻尼橡胶支座提供的的纵向弹性限位约束进行有效限制。

所述的活动型拉索减震球型支座为：横向型拉索减震球型支座、单向型拉索减震球型支座或双向型拉索减震球型支座。

所述的桥面梁与交界墩之间通过单向型或双向型普通球型钢支座相连并进行约束。