一种防侧倾的节段拼装摇摆桥墩结构制造技术

本实用新型专利技术涉及一种防侧倾的节段拼装摇摆桥墩结构，该结构包括承台(1)、节段拼装摇摆桥墩(2)、预应力筋(3)、耗能装置(4)、杯口挡块(7)和缓冲垫块(8)；所述的桥墩(2)位于承台(1)上方，所述的承台(1)和桥墩(2)通过预应力筋(3)锚固穿插连接；所述的杯口挡块(7)固设在承台(1)外侧，所述的缓冲垫块(8)贴合在杯口挡块(7)内侧，并位于杯口挡块(7)和桥墩(2)之间；所述的耗能装置(4)连接于承台(1)和桥墩(2)之间。与现有技术相比，本实用新型专利技术具有构造简单，施工方便，能够避免强震作用下的桥墩侧倾，损伤集中在摇摆墩底和缓冲垫块，缓冲垫块震后能够快速更换，实现抗震韧性等优点。实现抗震韧性等优点。实现抗震韧性等优点。

【技术实现步骤摘要】
一种防侧倾的节段拼装摇摆桥墩结构


[0001]本技术涉及桥梁工程
，具体涉及一种防侧倾的节段拼装摇摆桥墩结构。

技术介绍

[0002]节段拼装桥墩是桥梁快速施工的研究热点。由于节段接缝的存在，现有的节段拼装桥墩整体性较差，将其设计成传统延性抗震体系时存在构件延性不足的可能性，而且延性体系存在永久残余变形，不满足震后易修复的理念。
[0003]近年来有学者提出，可以利用天然的节段接缝，结合后张预应力将节段拼装桥墩设计为摇摆自复位桥墩，地震作用下允许节段接缝张开，桥墩发生摇摆从而隔绝地震能量输入，这种摇摆体系具有残余位移小、自复位性能好等优点。
[0004]然而，摇摆桥墩在大震作用下存在侧倾风险，而目前鲜有关于防侧倾装置方面的研究和相关构造提出，因此节段拼装摇摆桥墩在高地震风险区的工程应用受到限制。

技术实现思路

[0005]本技术的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种构造简单，施工方便，能够避免强震作用下的桥墩侧倾，损伤集中在摇摆墩底和缓冲垫块，缓冲垫块震后能够快速更换，实现抗震韧性的防侧倾的节段拼装摇摆桥墩结构。
[0006]本技术的目的可以通过以下技术方案来实现：
[0007]本技术提供一种防侧倾的节段拼装摇摆桥墩结构体系，包括承台、节段拼装摇摆桥墩、无粘结预应力筋、内置、外置耗能装置、杯口挡块和缓冲垫块，杯口挡块和缓冲垫块围绕节段拼装摇摆桥墩四周布置。在地震作用时桥墩发生摇摆并通过内置、外置耗能装置耗能，在大震作用下杯口挡块提供侧向约束避免桥墩侧倾，缓冲垫块避免桥墩和承台发生刚性碰撞并进一步耗散地震能量，桥墩可以在杯口挡块高度处发展新的塑性铰，从而进一步提高耗能和位移能力，避免变形集中在摇摆界面处过早发生破坏。该体系主要用于抗震性能要求较高的节段拼装施工的桥梁工程上，具体方案如下：
[0008]一种防侧倾的节段拼装摇摆桥墩结构，该结构包括承台、节段拼装摇摆桥墩、预应力筋、耗能装置、杯口挡块和缓冲垫块；
[0009]所述的桥墩位于承台上方，所述的承台和桥墩通过预应力筋锚固穿插连接；所述的杯口挡块固设在承台外侧，所述的缓冲垫块贴合在杯口挡块内侧，并位于杯口挡块和桥墩之间；所述的耗能装置连接于承台和桥墩之间。
[0010]进一步地，所述的桥墩包括外钢板、填充混凝土和位于底部的钢封板；所述的承台顶部设有预埋钢板，该预埋钢板与钢封板抵接。
[0011]进一步地，所述的耗能装置包括内置钢筋和/或外置耗能器，所述的内置钢筋穿插连接于承台和桥墩内部，所述的外置耗能器弹性连接于承台和桥墩外部表面。
[0012]进一步地，所述的缓冲垫块和杯口挡块之间采用化学黏合剂粘结或螺栓连接。
[0013]进一步地，所述缓冲垫块的材质包括高阻尼橡胶，或者填充有易屈服材料的橡胶；所述的杯口挡块的材质包括混凝土材料。
[0014]进一步地，所述的承台和桥墩内设有用于预埋预应力筋的预应力筋管道。
[0015]进一步地，所述的杯口挡块与承台之间穿插设预埋外伸钢筋。
[0016]进一步地，所述的杯口挡块内设有预埋套筒，所述的外伸钢筋位于预埋套筒内部下方，所述的预埋套筒内部上方设有穿插在杯口挡块内的杯口钢筋。
[0017]进一步地，所述的杯口挡块内设有波纹管，所述的外伸钢筋位于波纹管内部。
[0018]进一步地，所述的杯口挡块与承台之间通过杯口预应力筋穿插锚固连接；所述的杯口挡块和承台内设有用于预埋杯口预应力筋的预埋预应力筋管道。
[0019]与现有技术相比，本技术具有以下优点：
[0020](1)本技术中，杯口挡块的尺寸根据强度和刚度需求确定，设计灵活，杯口挡块和缓冲垫块不影响桥墩和承台的连接，因此不增加设计和施工难度；
[0021](2)本技术中，在地震荷载作用下，节段拼装摇摆桥墩的墩底能发生提离，绕着墩底边缘发生摇摆，降低地震能量输入，并通过内置、耗能装置的弹塑性变形耗散输入能量，摇摆发生在桥墩墩底的钢封板和承台顶部的预埋钢板之间，进一步减小摇摆界面损伤；
[0022](3)本技术中，在大震作用下，杯口挡块的内壁会给桥墩提供强力的侧向约束，避免摇摆继续发展，从而避免桥墩侧倾失效，桥墩的外钢板会挤压缓冲垫块避免刚性碰撞，缓冲垫块的变形能进一步耗散地震能量；
[0023](4)本技术中，由于杯口挡块的约束，桥墩可以在挡块高度接触处一定范围发展新的塑性铰，即进一步提高耗能和位移能力，避免桥墩变形仅集中在摇摆界面，能更充分地发挥桥墩的抗震能力；
[0024](5)本技术中，在地震结束后，后张无粘结预应力筋和缓冲垫块会提供自复位能力，减小桥墩的残余位移；震后损伤集中在内置、耗能装置和缓冲垫块，外置耗能装置、缓冲垫块震后的检视和更换都非常方便。
附图说明
[0025]图1为本技术中摇摆桥墩结构立面简图；
[0026]图2为本技术中摇摆桥墩结构俯视简图；
[0027]图3为本技术中摇摆桥墩结构的摇摆变形示意图；
[0028]图4为实施例1中杯口挡块与承台的连接示意图；
[0029]图5为实施例1中杯口挡块与承台的连接示意图；
[0030]图6为实施例1中杯口挡块与承台的连接示意图；
[0031]图7为实施例1中杯口挡块与承台的连接示意图；
[0032]图中标号所示：承台1、桥墩2、外钢板21、填充混凝土22、预应力筋3、耗能装置4、钢封板5、杯口挡块7、缓冲垫块8、预埋钢板6、外伸钢筋9、套筒11、波纹管12、杯口预应力筋13、预埋预应力筋管道14。
具体实施方式
[0033]下面结合附图和具体实施例对本技术进行详细说明。本实施例在以本实用新
型技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本技术的保护范围不限于下述的实施例。
[0034]为了使专利局的审查员尤其是公众能够更加清楚地理解本技术的技术实质和有益效果，申请人将在下面以实施例的方式结合附图作详细说明，但是对实施例的描述均不是对本技术方案的限制，任何依据本技术构思所作出的仅仅为形式上的而非实质性的等效变换都应视为本技术的技术方案范畴。
[0035]一种防侧倾的节段拼装摇摆桥墩结构，该结构包括承台1、节段拼装摇摆桥墩2、预应力筋3、耗能装置4、杯口挡块7和缓冲垫块8；桥墩2位于承台1上方，承台1和桥墩2通过预应力筋3锚固穿插连接；杯口挡块7固设在承台1外侧，缓冲垫块8贴合在杯口挡块7内侧，并位于杯口挡块7和桥墩2之间；耗能装置4连接于承台1和桥墩2之间。
[0036]桥墩2包括外钢板21、填充混凝土22和位于底部的钢封板5；承台1顶部设有预埋钢板6，该预埋钢板6与钢封板5抵接。耗能装置4包括内置钢筋和/或外置耗能器，内置钢筋穿插连接于承台1和桥墩2内部，外置耗能器弹性连接于承台1和桥墩2外部表面。承台1和桥墩2内设有用于预埋预本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种防侧倾的节段拼装摇摆桥墩结构，其特征在于，该结构包括承台(1)、节段拼装摇摆桥墩(2)、预应力筋(3)、耗能装置(4)、杯口挡块(7)和缓冲垫块(8)；所述的桥墩(2)位于承台(1)上方，所述的承台(1)和桥墩(2)通过预应力筋(3)锚固穿插连接；所述的杯口挡块(7)固设在承台(1)外侧，所述的缓冲垫块(8)贴合在杯口挡块(7)内侧，并位于杯口挡块(7)和桥墩(2)之间；所述的耗能装置(4)连接于承台(1)和桥墩(2)之间。2.根据权利要求1所述的一种防侧倾的节段拼装摇摆桥墩结构，其特征在于，所述的桥墩(2)包括外钢板(21)、填充混凝土(22)和位于底部的钢封板(5)；所述的承台(1)顶部设有预埋钢板(6)，该预埋钢板(6)与钢封板(5)抵接。3.根据权利要求1所述的一种防侧倾的节段拼装摇摆桥墩结构，其特征在于，所述的耗能装置(4)包括内置钢筋和/或外置耗能器，所述的内置钢筋穿插连接于承台(1)和桥墩(2)内部，所述的外置耗能器弹性连接于承台(1)和桥墩(2)外部表面。4.根据权利要求1所述的一种防侧倾的节段拼装摇摆桥墩结构，其特征在于，所述的缓冲垫块(8)和杯口挡块(7)之间采用化学黏合剂粘结或螺栓连接。5.根据权利要求1所述的一种防侧倾的...

【专利技术属性】
技术研发人员：王志强，钟海强，张鹏辉，吴成峻，高奇，郝晨宇，张霁颜，侯力元，陈乐纯，何康文，
申请(专利权)人：同济大学，
类型：新型
国别省市：