[发明专利]一种小跨度悬挂式钢结构连桥及其设计方法

说明书

本发明属于建筑设计技术领域，特别涉及一种小跨度悬挂式钢结构连桥及其设计方法，一种小跨度悬挂式钢结构连桥，包括安装梁、悬挂梁、悬挂装置、连桥边梁以及减震器，安装梁由立梁和位于立梁底部的安装支座组合形成，连桥边梁设置于连桥的两端、两侧安装梁之间，悬挂梁设于安装梁的立梁上端；减震器设在连桥边梁与安装梁的立梁之间的变形缝内；将连桥采用悬挂方式吊装于主体结构上，将连桥与主体结构的刚性直接接触方式调整为间接非接触方式，两侧主体之间的相互影响比弱连接更低，受力大大减轻，使得连桥和主体整体模型的动力响应与单体结构基本相当，在风、温度、地震及不均匀沉降等作用下连桥结构可以适应各向平动和转动变形。

技术领域

本发明属于建筑设计技术领域，特别涉及一种小跨度悬挂式钢结构连桥及其设计方法。

背景技术

随着现代建筑形体的日趋复杂，连桥结构越来越多地出现在多高层建筑结构设计中，这类结构中的连桥一般都具有跨度较大，刚度较小。如连桥与主体结构之间采用强连接，由于连桥水平刚度较小，无法协调主体结构共同工作，采用整体结构计算时往往导致计算结果不能满足规范的相关要求。因此实际设计时连桥与主体结构之间一般采用弱连接，目前工程中常用的弱连接方式是采用牛腿上设置滑动支座、隔震支座的连接方式以实现连桥在风、温度或地震作用下的水平滑动，但是滑动支座的滑移量不宜控制，容易发生连桥滑落或与主体结构碰撞，隔震支座具有一定的支座刚度，需协调两侧主体结构和连桥之间的位移和内力，水平位移量过大时容易把隔震支座破坏甚至造成连桥坠落，还有较高的支座和牛腿的总高度不仅压低了建筑使用净高，也对建筑外观效果产生了极大的不利影响，特别是强风或地震过后，连桥的自复位问题，滑动支座和隔震橡胶支座都不能得到很好的解决。

发明内容

为了克服上述现有技术所存在的不足，本发明提供了一种小跨度悬挂式钢结构连桥，改变了连桥的受力传递方式和安装方式，在风、温度及地震作用下可有效释放连桥与主体结构之间的相互作用力，并且能够快速实现自复位。

同时，本申请还提供了上述小跨度悬挂式钢结构连桥的设计方法。

本发明所采用的技术方案是：

一种小跨度悬挂式钢结构连桥，其包括安装梁、悬挂梁、悬挂装置、连桥边梁以及减震器，所述安装梁由立梁和位于立梁底部的安装支座组合形成L型结构，所述连桥边梁设置于连桥的两端、两侧安装梁之间，且连桥边梁通过悬挂装置与悬挂梁连接、吊装于安装支座上方；所述悬挂梁设置于安装梁的立梁上端；所述减震器设置在连桥边梁与安装梁的立梁之间的变形缝内。

进一步限定，所述连桥边梁的底面与安装梁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。

进一步限定，所述减震器是弹簧减震器，其包括弹簧、阻尼器、固定锚板和活动锚板；所述固定锚板与安装梁的立梁侧壁固定；所述阻尼器的一端固定在固定锚板上，另一端连接活动锚板；所述活动锚板通过阻尼器的末端推送延伸至连桥边梁侧部；所述弹簧套装在阻尼器的外侧，两端分别与固定锚板和活动锚板连接。

进一步限定，所述减震器的弹簧刚度、弹簧最大变形量、阻尼器的阻尼力及阻尼系数通过以下公式确定：

δ≥μ

其中，k为减震器的弹簧刚度，N/mm；

δ为减震器的弹簧最大变形量，mm；

M_b为连桥质量设计值，kg；