[发明专利]升船机高耸塔柱与高架通航渡槽变形协调连接方法

权利要求书

1.一种升船机高耸塔柱与高架通航渡槽变形协调连接方法，其特征在于：包括以下步骤：

S1：在升船机高耸塔柱与高架通航渡槽连接处设置滑动铰支座和止水结构；

S2：计算升船机高耸塔柱与高架通航渡槽在风荷载、小震、中震和大震荷载作用下两者的最大相对位移差分别为和计算高架通航渡槽和升船机高耸塔柱在横向通过滑动铰支座连接的状态下受到风荷载和小震荷载作用下连接处的最大横向滑动铰支座反力分别为和及最小竖向滑动铰支座反力根据和确定连接处的约束刚度k，根据和确定滑动铰支座的滑动摩擦系数μ，使滑动铰支座在风荷载和小震荷载作用下无位移；根据μ、k和止水结构的极限剪切应变γ，确定止水结构沿高架通航渡槽水流方向的宽度L，使止水结构在风荷载和小震荷载作用下不被破坏；

S3：根据μ、和k确定连接处滑动铰支座在中震荷载作用下横向允许的最大滑动位移d_m，使滑动铰支座在中震荷载作用下不被破坏；

S4：计算升船机高耸塔柱与高架通航渡槽的连接处在大震荷载作用下因滑动铰支座最大滑动位移d_m的限制而导致其无法达到在横向自由状态下的最小相对位移差U所对应的约束位移δ，根据约束位移δ和约束刚度k确定使滑动铰支座被破坏的最小剪力F，使滑动铰支座在大震荷载作用下被破坏，避免高架通航渡槽发生破坏。

2.根据权利要求1所述的升船机高耸塔柱与高架通航渡槽变形协调连接方法，其特征在于：升船机高耸塔柱与高架通航渡槽在风荷载、小震、中震和大震荷载作用下两者的最大相对位移差和分别通过以下公式确定：

其中，升船机高耸塔柱与高架通航渡槽在风荷载、小震、中震和大震荷载作用下位移差随时间t变化的函数分别为U^w(t)、U^es(t)、U^em(t)和U^el(t)，由于每类荷载可能会选取多个动荷载时程，因此i,j,k和l分别为所选取的四类荷载对应的动荷载时程数目。

3.根据权利要求1所述的升船机高耸塔柱与高架通航渡槽变形协调连接方法，其特征在于：约束刚度k由下式确定：

其中，i,j分别为风荷载、小震荷载对应的动荷载时程数目，F^w(t)、F^es(t)分别为升船机高耸塔柱与高架通航渡槽在横向处于固定铰接状态下分别受到风荷载、小震荷载作用下连接处铰支座在横向上产生的支座反力随时间t的变化函数。

4.根据权利要求1所述的升船机高耸塔柱与高架通航渡槽变形协调连接方法，其特征在于：当风荷载作用于升船机高耸塔柱与高架通航渡槽上时，为了保证升船机高耸塔柱与高架通航渡槽连接处止水结构在风荷载作用下横向无剪切变形，滑动铰支座的滑动摩擦系数μ满足下式：

5.根据权利要求1所述的升船机高耸塔柱与高架通航渡槽变形协调连接方法，其特征在于：当小震荷载作用于升船机高耸塔柱与高架通航渡槽上时，为了保证升船机高耸塔柱与高架通航渡槽连接处止水结构在横向不被破坏，止水结构沿高架通航渡槽水流方向的宽度L满足下式：

其中，γ为止水结构在不被破坏时的极限剪切应变。

6.根据权利要求1所述的升船机高耸塔柱与高架通航渡槽变形协调连接方法，其特征在于：d_m的取值范围由下式确定：

7.根据权利要求1所述的升船机高耸塔柱与高架通航渡槽变形协调连接方法，其特征在于：约束位移δ通过以下公式确定：

8.根据权利要求1所述的升船机高耸塔柱与高架通航渡槽变形协调连接方法，其特征在于：控制大震荷载作用下连接处滑动铰支座在剪力的作用下被破坏，滑动铰支座的被破坏的最小剪力F的计算公式为：

F＝k·δ。