Фундамент опоры моста

(,3 ь ( ГОСУДАРСТВЕН ЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯПРИ ГКНТ СССР ПИСАНИЕ ИЗОБР ТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(71) Фрунзенский политехнический институт(56) Авторское свидетельство СССР М 1135831, кл. Е 01 О 19/02, 1985, (54) ФУНДАМЕНТ ОПОРЫ МОСТА (57) Использование: возведение опор мостов в сейсмических районах. Сущность изоретения: фундамент опоры моста содержит нижнюю опорную плиту с углублением и.верхнюю опорную плиту, подвижно установленную посредством опорных элементов в углублении нижней плиты, Нижняя Изобретение онию и может бытьдении опор мостовИзвестен фунддержащий имеющопорную плиту, веподвижно устанонижней плиты, огрных перемещенийэлементами и ограперемещений верхНедостаткамиляются низкая надвоздействиям. Веррвется на горизонтаопорной плиты, приэлементы не могут икающие в нижнейкладке после прекр тносится к мостостроеиспользовано при возвев сейсмических районах амент опоры моста, соую углубление нижнюю рхнюю опорную плиту, вленную в углубление аничители гориэонтальс буферными упругими ничители вертикальных ней плиты.данного фундамента явежность к сейсмическим хняя опорная плита опильную площадку нижней этом упругие буферные реодолеть трения, возни- плите и скользящей проащения землетрясения. 2опорная плита снабжена опорной платформой, размещенной. на дне углубления, К платформе жестко закреплены направляющие горизонтальных перемещений, каждая иэ которых выполнена составной из двух секций, размещенных с зазором относительно друг друга и имеющих заднюю и расположенные со сближением к продольной оси опорной платформы боковые стенки. Боковые стенки выполнены в продольном сечении треугольными, а опорные элементы - в виде тел качения, имеющих цилиндрическую форму в середине и коническую по краям, при этом тела качения закреплены на нижней поверхности верхней опорной плиты с возможностью горизонтального перемещения по направляющим, 5 ил,Следовательно фундамент не принимает первоначальное положение, а это приводит к понижению надежности фундамента к повторным сейсмическим воздействиям.Наиболее близким к предлагаемому является фундамент опоры моста, имеющий углубления., нижнюю опорную плиту, верхнюю опорную плиту, подвижно установленную в углубление нижней плиты, огничители горизонтальных перемещении с ерными упругими элементами и ограничители вертикальных перемещении верхней плиты, верхняя. опорная плита выполнена в нижней части с рядом параллел ь-. ных замкнутых .каналов прямоугольного сечения и расположенным на нижних поверхностях каналов скользящими прокладками, причем ограничители вертикальных перемещений выполнены в виде брусьев, 1726634 4жестко закрепленных концами в противоположных стенках углубления в нижней опорной плите и заведенных в соответствующие каналы с зазором относительно их боковых стенок и с опиранием на скользящие прокладки, при этом фундамент снабжен эластичным ленточным гидроизолятором, уложенным над буферными и упругими элементами по периметру углубления между боковыми его стенками и верхней опорной плитой.Недостатком указанного фундамента является низкая надежность работы фундамента к повторным сейсмическим воздействиям,Данный фундамент также опирается на горизонтальную скользящую площадку и упругие ограничители не могут преодолеть силы трения, возникающие в скользящей площадке, После прекращения землетрясения фундамент не принимает первоначальное положение, в случае наклонной площадки, приводящей фундамент к первоначальному положению, во время землетрясения происходит приподнимание по наклонной площадке верхней плиты, а это приводит к разрушению брусьев,Цель изобретения - повышение надежности фундамента опоры моста при сейсмическом воздействии.Поставленная цель достигается тем, что фундамент опоры моста, содержащий имеющую углубление нижнюю опорную плиту, верхнюю опорную плиту, подвижно установленную посредством опорных элементов в углубление нижней плиты, ограничители горизонтальных перемещений с буферными упругими элементами и ограничители вертикальных перемещений верхней плиты, выполненные в виде брусьев, заведенных в образованные в нижней части верхней опорной плиты каналы с зазором относительно их боковых стенок с опиранием на скользящие прокладки, и жестко закрепленных концами в противоположных стенках углубления в нижней опорной плите, и эластичный ленточный гидроизолятор, уложенный над буферными упругими элементами по периметру углубления между боковыми его стенками и верхней опорной плитой, нижняя опорная плита снабжена размещенной на дне углубления имеющей уклоны от поперечной оси плиты опорной платформой и жестко закрепленными к ней направляющими горизонтальных перемещений, каждая из которых выполнена составной иэ двух секций, размещенных с зазором относительно друг друга, и имеющих заднюю и расположенные со сближением к продольной оси опорной площадки боковые стенки, выполненные в продольном сечении треугольными с верхними наклонными к поперечнойоси опорной платформы поверхностями, а5 опорные элементы выполнены в виде цилиндрических в середине и конических покраям тел качения, закрепленных на нижней поверхности верхней опорной плиты свозможностью горизонтального перемеще-.10 ния по направляющим, Такое выполнениенаправляющих горизонтальных перемещений позволяет повысить надежность фундамента опоры моста при сейсмическомвоздействии за счет гашения сейсмического15 воздействия, путем изоляции верхней частисооружения от нижней,На фиг. 1 схематично изображен фундамент опоры по фасаду моста; на фиг. 2 -разрез А-А на фиг, 1; на фиг, 3 - разрез 6-620 на фиг. 2; на фиг, 4 - фундамент опоры,разрез; на фиг. 5 - опора моста, вид в аксонометрии.Фундамент опоры моста содержит верхнюю плиту 1, размещенную в углублении25 нижней опорной плиты 2 с возможностьюскольжения по полимерной прокладке 3малого сопротивления скольжению и возможностью перемещения через опорныеэлементы, выполненные в виде конусооб 30 разных тел 4 качения, Ограничители горизонтальных перемещений с буфернымиупругими элементами 5 закреплены на боковых стенках 6 углубления нижней опорной плиты 2. Эластичный ленточный35 гидроизолятор 7 уложен над буферными упругими элементами 5 по периметру углубления между боковыми его стенками 6 иверхней опорной плитой 1. Ограничителивертикальных перемещений верхней плиты40 выполнены в виде брусьев 8, заведенных вобразованные в нижней части верхнейопорной плиты 1 каналы 9 с зазором относительно их боковых стенок с опиранием наскользящие полимерные прокладки 3 и же 45 стко закрепленных концами в противоположных стенках 6 углубления в нижнейопорной плите 2. Опорные элементы 4 черезметаллические элементы 10 с подшипниками 11 качения закреплены на нижней повер 50 хности опорной плиты 2 и расположены нанаправляющих 12 горизонтальных перемещений, жестко закрепленных на опорныхплатформах 13. Опорные платформы 13 размещены на дне углубления нижней опорной55 плиты 2 и имеют уклоны от поперечной осиплиты. Направляющие 12 горизонтальныхперемещений выполнены составными издвух секций, размещенных с зазором относительно друг друга, имеющих заднююстенку и расположенных со сближением борковых стенок 12 продольной оси опорной площадки. Боковые. стенки направляющей 12 выполнены в продольном сечении треугольными с верхними наклонными к поперечной оси опорной платформы 13 поверхностями, а опорные элементы 4 выполнены в виде цилиндрических в середине и конических по краям тел качения. Чтобы опорные элементы 4 переместились по направляющей горизонтальных перемещений 12 строго горизонтально необходимо следующее условие:3 и Ра19 У,где а- угол наклона направляющей к горизонтальной плоскости;у- угол наклона конусообразного тела качения;ф- угол наклона направляющей к вертикальной плоскости.Иэ прямоугольного треугольника Ь ОА В (фиг. )А В /ОВ - 19 а, А В = ОВ д а . (1)Из прямоугольного треугольника ЬАА В (иг; 5)АВ/АА =стд у,АВ =АА с(9 у=ВВС 19 у.(2) Из прямоугольного треугольника ЬОВВ (фиг, 4)ВВуОВ, ВВ= ОВ 19 . (3) С учетом (1), 2) и (3) получимОВ 19 а =ВВстд у=ОВщ фссд у; щ ф-сд а 19 у. (4) Из прямоугольного треугольника Ь ОАВ (фиг. 6)АВ/ОВа,АВ=АВ =ОВ тд а . (5) Из прямоугольного треугольника ЬОВ В (фиг. 6)ОВ /ОВ - соз ф. ОВ = ОВ соз Р. (6) Подставляя выражение (5) на (1), получим тда - 19 ас учетом (6) имеемОВ,ОВ(7) где й - проекция угла а на вертикальную плоскость.Подставляя выражение(7) на (4), получим Щ Р ---Щ у; зп Р = сд а тд у, (8) Фундамент опоры работает следующим образом.При продольном сейсмическом воздействии нижняя опорная плита 2 перемещается в продольном направлении. В этот момент верхняя опорная плита 1 в силу инерции остается на месте, изолируя тем самым в значительной степени себя и надфундаментное строение от сейсмических воздействий.Опорные элементы 4 катятся по направляющей 12, не соприкасаясь с поверхностью опорных платформ 13 за счет наклонной поверхности от поперечной оси плиты, При 5 этом угол а стремится приподнять опорныеэлементы 4 вверх на какую-то величину, а углы у и ф совместно стремятся опустить опорные . элементы 4 в виде тел качения вниз на ту же величину при условии зи ф-тда Щ у. В 10 результате опорные элементы 4 переместятся строго горизонтально не приподнимаясь и не опускаясь. После прекращения землетрясения наклонные поверхности боковых стенок направляющей 12 под дейст .вием силы тяжести надфундаментного строения создают горизонтальную силу Т. Под действием этой силы и силы упругости Е упругих ограничителей надфундаментное строение возвращается в первоначальное положение. В обычных условиях опорные 20 элементы 4 опираются на опорные платформы 13 цилиндрической поверхности 10, а при перемещениях опираются на боковые стенки направляющей 12 конической повер 25 хностью. На исходе колебания; когда окончательно выберется зазор . между вертикальными стенками 6 углубления нижней опорной плиты 2 и вертикальными стенками верхней опорной плиты 1, может 30 произойти толчок, который будет амортизирован упругими элементами 5, размещенными между вертикальными стенками 6 нижней опорной плиты.2 и вертикальными стенками верхней опорной плиты 1. Приэтом устойчи 35 вость от опрокидывания опоры обеспечивают брусья 8, От попадания влаги рабочие поверхности защищены гидроизолятором 7:,Такое выполнение направляющих горизонтальных перемещений позволяет повысить надежность фундамента опоры моста при сейсмическом воздействии путем изоляции верхней части сооружения от нижней.Преимущество предлагаемого фундамента состоит в том, что при продольном сейсмическом воздействии надфундаментное строение переместится только в горизонтальном направлении и не произойдет вертикальный отрыв от нижней. При прекращении сейсмического воздействия опорные злемен 40 45 50 ты по направляющей под действием силы тяжести надфундаментного строенияи силы упругости ограничителей горизонтальных перемещений возвращаются строго горизонимеющую углубление нижнюю опорную плиту, верхнюю опорную плиту, подвижно тально в первоначальное положение.55Формула изобретенияФундамент опоры моста, содержащийустановленную посредством опорных элементов в углубление нижней плиты, ограничители горизонтальных перемещений с буферными упругими элементами и ограничители вертикальных перемещений верхней 5 плиты, выполненные в виде брусьев, заведенных в образованные в нижней части верхней опорной плиты каналы с зазором относительно иэ боковых стенок с опиранием на скользящие прокладки и жестко за крепленных концами в противоположных стенках углубления нижней опорной плиты, и эластичный ленточный гидроизолятор, уложенный над буферными упругими элементами по периметру углубления между 15 боковыми его стенками и верхней опорной плитой, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения надежности фундамента при сейсмических воздействиях, нижняя опорная плита снабжена размещенной на дне углубления имеющей уклоны от поперечной оси плиты опорной платформой и жестко прикрепленными к ней направляющими горизонтальных перемещений, каждая иэ которых выполнена составной из двух секций, размещенных с зазором относительно друг друга и имеющих заднюю и расположенные со сближением к продольной оси опорной платформы боковые стенки, выполненные в продольном сечении треугольными с верхними наклонными к поперечной оси опорной платформы поверхностями, а опорные элементы выполнены в виде цилиндрических в середине и конических по краям тел качения, закрепленных на нижней поверхности верхней опорной плиты с воэможностью горизонтального перемещения по направляющим.1726634 И 77 10 А Составитель Л,Богомолов ехред М.Моргентал Редактор Ю.Середа Т Корректор Т.Малец ул; Гагарина, 101 роизводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужг аказ 1255 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СС 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5