[发明专利]一种小跨度悬挂式钢结构连桥及其设计方法

权利要求书

1.一种小跨度悬挂式钢结构连桥，其特征在于，包括安装梁(1)、悬挂梁(2)、悬挂装置(3)、连桥边梁(4)以及减震器(5)，所述安装梁(1)由立梁和位于立梁底部的安装支座组合形成L型结构，所述连桥边梁(4)设置于连桥的两端、两侧安装梁(1)之间，且连桥边梁(4)通过悬挂装置(3)与悬挂梁(2)连接、吊装于安装支座上方；所述悬挂梁(2)设置于安装梁(1)的立梁上端；所述减震器(5)设置在连桥边梁(4)与安装梁(1)的立梁之间的变形缝内。

2.根据权利要求1所述的小跨度悬挂式钢结构连桥，其特征在于，所述连桥边梁(4)的底面与安装梁(1)安装支座上表面之间的距离可通过以下公式确定：

其中，Δ为连桥边梁底面与安装梁的安装支座上表面之间的距离，mm；

l为悬挂装置(3)的拉具长度，mm；

μ为地震作用下预估的主体结构悬挂端处最大水平位移量，mm。

3.根据权利要求2所述的小跨度悬挂式钢结构连桥，其特征在于，所述减震器(5)是弹簧减震器，其包括弹簧(51)、阻尼器(52)、固定锚板(53)和活动锚板(54)；所述固定锚板(53)与安装梁(1)的立梁侧壁固定；所述阻尼器(52)的一端固定在固定锚板(53)上，另一端连接活动锚板(54)；所述活动锚板(54)通过阻尼器(52)的末端延伸至连桥边梁(4)侧部；所述弹簧(51)套装在阻尼器(52)的外侧，两端分别与固定锚板(53)和活动锚板(54)连接。

4.根据权利要求3所述的小跨度悬挂式钢结构连桥，其特征在于，所述减震器5的弹簧(51)刚度、弹簧(51)最大变形量、阻尼器52的阻尼力及阻尼系数通过以下公式确定：

δ≥μ

其中，k为减震器(5)的弹簧(51)刚度，N/mm；

δ为减震器(5)的弹簧(51)最大变形量，mm；

M_b为连桥质量设计值，kg；

n为减震器(5)的数量；

f_b为连桥的设计振动频率，Hz；

g为重力加速度，m/s²；

F_R为阻尼器(52)的阻尼力，N；

N_p为连桥上总的行人数；

λ为处于同步状态的连桥上行人的百分比，

α为人行荷载产生的纵向力、横向力动荷载因子；

m_p为连桥上行人的平均质量，kg；

C为阻尼器(52)的阻尼系数，N·s/m；

a_b为纵向、横向的振动加速度，m/s²。

5.根据权利要求1～4任一项所述的小跨度悬挂式钢结构连桥，其特征在于，所述悬挂装置3包括自上而下依次设置的上耳板(34)、上锚具(35)、拉具(31)、下锚具(33)以及下耳板(32)，所述上耳板(34)与悬挂梁(2)连接，所述下耳板(32)与连桥边梁(4)连接。

6.根据权利要求5所述的小跨度悬挂式钢结构连桥，其特征在于，所述悬挂梁(2)上设置有悬挂连接件，所述悬挂连接件包括悬挂锚板(21)和锚筋(22)；所述悬挂锚板(21)设置于悬挂梁(2)的下端部并与上耳板(34)连接为一体；所述锚筋(22)的一端与悬挂锚板(21)连接，另一端延伸至悬挂梁(2)内，并通过混凝土浇筑与悬挂梁(2)形成一体结构。

7.根据权利要求6所述的小跨度悬挂式钢结构连桥，其特征在于，所述悬挂连接件还包括抗剪键(23)，所述抗剪键(23)的一端与悬挂锚板(21)连接为一体，另一端延伸至悬挂梁(2)内侧，使悬挂锚板(21)与悬挂梁(2)连接为一体结构。

8.根据权利要求5所述的小跨度悬挂式钢结构连桥，其特征在于，所述悬挂梁(2)上设置有悬挂连接件，所述悬挂连接件包括工字型钢(24)和竖向加劲板(25)，所述工字型钢(24)的下翼缘与悬挂梁(2)梁底平齐，所述竖向加劲板(25)对称设置在工字型钢(24)的腹板两侧。