一种贴橡胶板改进的整体式桥台-H型钢桩节点抗震构造制造技术

本发明专利技术公开了一种贴橡胶板改进的整体式桥台‑H型钢桩节点抗震构造，包括桥台和H型钢桩，H型钢桩的上部沿桥台的长度嵌入至桥台内，在嵌入桥台部分的H型钢桩与桥台之间设有橡胶板，桥台是由浇筑在橡胶板外周的混凝土构成的混凝土桥台。橡胶板粘贴在H型钢桩嵌入桥台部分的腹板与翼缘板周边。H型钢桩嵌入混凝土桥台的深度按照提供给H型钢桩足够锚固来确定。本发明专利技术的节点抗震构造允许钢桩与桥台能发生一定程度的相对旋转，增大了顶部结构的容许纵向水平位移量。本发明专利技术的节点抗震构造能够在保证竖向承载力的同时，降低侧向刚度，改善结构延性，可很好地吸收桥身的纵桥向水平位移，改善节点的抗震性能和耗能性能。

【技术实现步骤摘要】
一种贴橡胶板改进的整体式桥台-H型钢桩节点抗震构造
本专利技术涉及整体式桥台桥梁抗震性能优化设计领域，尤其涉及一种整体式桥台-H型钢桩节点抗震及震后修复性能的改善。
技术介绍
传统桥梁结构中，桥台处的支座和伸缩缝是桥梁中的薄弱位置，在外部环境作用下和地震发生时，容易发生破坏或失效，从而影响了桥梁的正常使用，提高了维护费用。而整体桥由于取消了桥台处的伸缩装置和支座，梁端直接与桥台浇筑成一体，主梁的变形主要由桥台、基础和土的变形来适应；在地震过程中减轻了上部结构的移位震害，避免了桥台处支座的震害，并且梁端直接与桥台浇筑成一体，增加了结构的整体性，减轻了桥梁墩柱的震害。为了最大限度地提高基础的柔性以适应上部结构变形，整体式桥台的基础通常采用单排桩。我国的桥梁设计中对混凝土桩的应用更多，但钢筋混凝土桩的水平变形能力明显低于钢桩，在侧向循环荷载作用下极易开裂而导致钢筋腐蚀，抗震性能与耗能性能不佳，且桩破坏后较难修复。此外在地质条件复杂、岩面起伏较大的场地，混凝土桩会出现难以施打的情况。因此，在国外工程中较广泛应用的H型钢桩更适用于整体式桥台的基础。在地震作用下，整体式桥台和钢桩基础吸收上部结构的变形，协调桥梁的整体受力，而整体式桥台-钢桩节点是受力过程的关键点之一。传统的做法采用将H型钢桩直接嵌入桥台，并保证一定嵌固长度的方式。地震时钢桩桩头与桥台节点处混凝土直接接触挤压，节点的转动刚度较大，在强震作用下桩头容易进入塑性或发生破坏，而桩基础的破坏震后较难修复，故需对整体式桥台-钢桩节点进行改善。专利技术内容针对上述现有技术，本专利技术提出一种贴橡胶板改进的整体式桥台-H型钢桩节点抗震构造做法，本专利技术的做法不仅结构设计合理，而且施工方便。克服了现有整体式桥台-钢桩节点结构的纵桥向刚度较大，变形能力差，桩基础易发生破坏的缺点，充分利用橡胶板变形与耗能性能好的优势，满足纵桥向水平位移的需求，避免强震作用下钢桩的破坏和修复的困难。为了解决上述技术问题，本专利技术提出的一种贴橡胶板改进的整体式桥台-H型钢桩节点抗震构造，包括桥台和H型钢桩，所述H型钢桩的上部沿桥台的长度嵌入至所述桥台内，在嵌入所述桥台部分的所述H型钢桩与所述桥台之间设有橡胶板，所述桥台是由浇筑在所述橡胶板外周的混凝土构成的混凝土桥台。进一步讲，本专利技术所述的整体式桥台-H型钢桩节点抗震构造，其中，所述橡胶板粘贴在所述H型钢桩嵌入桥台部分的腹板与翼缘板周边。所述橡胶板的顶部与所述H型钢桩的顶部平齐，所述橡胶板的底部与所述桥台的底部平齐。所述H型钢桩的高*宽不大于350mm*370mm；所述H型钢桩嵌入所述混凝土桥台的深度按照提供给所述H型钢桩足够锚固来确定。所述橡胶板的厚度按照提供给整体式桥台-桩节点足够的变形的设计要求来确定。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：(1)H型钢桩挤土体积和沉桩阻力小，穿透力强，适用于混凝土桩难以施打的情况。此外H型钢桩增加了结构的柔性及桥梁纵桥向变形能力，提高了纵桥向容许的水平位移量。(2)由于在钢桩嵌入混凝土部分包裹了橡胶板，提高了桥台-H型钢桩节点的转动能力，进一步增加了结构的柔性及桥梁纵桥向变形能力，进一步提高了纵桥向容许水平位移量。(3)由于在钢桩嵌入混凝土部分包裹了橡胶板，避免了钢桩桩头与混凝土的直接接触。利用橡胶材料良好的变形及耗能能力，降低了结构侧向刚度及作用于节点的地震力，在强震作用下保护了钢桩桩头，避免其进入塑性或发生破坏，减轻了节点处混凝土桥台的地震破坏，改善了节点的抗震性能，方便了震后修复附图说明图1是本专利技术的整体式桥台-H型钢桩节点抗震构造的主视结构示意图；图2是图1中所示的A-A剖切位置的断面结构示意图；图3是图2中所示橡胶板的布置示意图。图中：1-混凝土桥台，2-H型钢桩，3-橡胶板。具体实施方式在本专利技术的描述中，需要说明的是，术语、“上”、“内”、“外”、“周边”、“顶部”、“底部”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术的限制。下面结合附图及具体实施例对本专利技术做进一步的说明，但下述实施例绝非对本专利技术有任何限制。如图1、图2和图3所示，本专利技术提出的一种贴橡胶板改进的整体式桥台-H型钢桩节点抗震构造，包括桥台1和H型钢桩2，所述H型钢桩2的上部沿桥台1的长度嵌入至所述桥台1内，在嵌入所述桥台1部分的所述H型钢桩2与所述桥台之间设有橡胶板3。本专利技术中，所述橡胶板3的顶部与所述H型钢桩2的顶部平齐，所述橡胶板3的底部与所述桥台1的底部平齐，所述橡胶板3粘贴在所述H型钢桩2嵌入桥台1部分的腹板与翼缘板周边，不但提高了桥台-H型钢桩节点的转动能力，进一步增加了结构的柔性及桥梁纵桥向变形能力，进一步提高了纵桥向容许水平位移量，而且避免了钢桩桩头与混凝土的直接接触，利用橡胶材料良好的变形及耗能能力，降低了结构侧向刚度及作用于节点的地震力，保护了钢桩桩头，减轻了节点处混凝土桥台的地震破坏，改善了节点的抗震性能，方便了震后修复。此措施结构设计合理，且施工方便。所述橡胶板3的厚度按照提供给整体式桥台-桩节点足够的变形的设计要求来确定。本专利技术中，所述桥台1是由浇筑在所述橡胶板3外周的混凝土构成的混凝土桥台，即所述混凝土桥台现场浇筑于H型钢桩2的顶端。本专利技术中，钢桩采用H型钢桩2，增加了结构的柔性及桥梁纵桥向变形能力，提高了纵桥向容许水平位移量。所述H型钢桩2的高*宽不大于350mm*370mm，所述H型钢桩2嵌入所述混凝土桥台的深度按照提供给所述H型钢桩2足够锚固来确定。本专利技术的节点抗震构造允许钢桩与桥台能发生一定程度的相对旋转，增大了顶部结构的容许纵向水平位移量。本专利技术的节点抗震构造能够在保证竖向承载力的同时，降低侧向刚度，改善结构延性，可很好地吸收桥身的纵桥向水平位移，改善节点的抗震性能和耗能性能。本专利技术所述的整体式桥台-H型钢桩节点抗震构造施工方法如下：所述H型钢桩2为预制构件，可由工厂轧制所成或翼缘板及腹板焊接组成。所述H型钢桩2嵌入所述混凝土桥台1的深度应可以提供给所述H型钢桩2足够的锚固。所述橡胶板3的厚度应可以提供整体式桥台-桩节点足够的变形，橡胶板按照需要裁剪成型，并粘贴在所述钢桩翼缘板及腹板周边。所述橡胶板3的粘贴范围为所述H型钢桩2嵌入桥台1的范围，所述混凝土桥台现场浇筑于H型钢桩2的顶端。尽管上面结合附图对本专利技术进行了描述，但是本专利技术并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本专利技术的启示下，在不脱离本专利技术宗旨的情况下，还可以做出很多变形，这些均属于本专利技术的保护之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种贴橡胶板改进的整体式桥台-H型钢桩节点抗震构造，包括桥台(1)和H型钢桩(2)，所述H型钢桩(2)的上部沿桥台(1)的长度嵌入至所述桥台(1)内，其特征在于：在嵌入所述桥台(1)部分的所述H型钢桩(2)与所述桥台之间设有橡胶板(3)，所述桥台(1)是由浇筑在所述橡胶板(3)外周的混凝土构成的混凝土桥台。/n

【技术特征摘要】
1.一种贴橡胶板改进的整体式桥台-H型钢桩节点抗震构造，包括桥台(1)和H型钢桩(2)，所述H型钢桩(2)的上部沿桥台(1)的长度嵌入至所述桥台(1)内，其特征在于：在嵌入所述桥台(1)部分的所述H型钢桩(2)与所述桥台之间设有橡胶板(3)，所述桥台(1)是由浇筑在所述橡胶板(3)外周的混凝土构成的混凝土桥台。


2.根据权利要求1所述的整体式桥台-H型钢桩节点抗震构造，其特征在于：所述橡胶板(3)粘贴在所述H型钢桩(2)嵌入桥台(1)部分的腹板与翼缘板周边。


3.根据权利要求1或2所述的整体式桥台...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵秋红，张冀豪，董硕，齐朝阳，
申请(专利权)人：天津大学，
类型：发明
国别省市：天津;12