CN102535504A - 桥梁隔震基础 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种桥梁隔震基础形式,所述桥梁的承台在高度方向自上而下划分为桥墩承台和桩基承台,桥墩承台与桥墩形成整体,桩基承台与桩基形成整体,所述桩基承台顶部设有矩形凹槽,凹槽底部铺设隔震支座,隔震支座上部支承桥墩承台,桩基承台在外侧设置围堰式保护层,保护层内侧在纵桥向设置缓冲橡胶板,在横桥向设置聚四氟乙烯板,所述隔震支座由下连接钢板、下套筒、下锚杆、下锚固螺栓,上连接钢板、上套筒、上锚杆、上锚固螺栓,位于下连接钢板和上连接钢板之间的支座本体组成,所述支座本体由橡胶片、保护层橡胶与加劲钢板、支座连接钢板叠层硫化粘结而成,本发明利用了隔震支座的隔震功能,使隔震层以上的桥梁结构与地震动的水平成分绝缘,提高了桥梁的抗震性能。

Description

桥梁隔震基础
[0001] 技术领域:
本发明涉及一种桥梁基础形式,特别是一种桥梁隔震基础。
[0002] 背景技术:
地震是一种不可被精确预测的自然灾害,桥梁是交通运输的生命线工程。提高桥梁的抗震性能、确保桥梁的地震安全性将直接影响到抗震救灾和灾后重建的效果,密切关系着城市防灾减灾体系的成败。
[0003] 目前,我国在大跨度桥梁建设中大量采用墩梁固结的型式,比如连续刚构桥、矮塔斜拉桥等,用以减少大吨位支座的使用与维养。然而,这些大跨度桥梁可采用的抗震策略却极为有限。如果采用强度设计方法,往往需要加大桥梁下部结构和基础的尺寸及配筋,然而即便如此,桥梁的抗震性能也不一定满足规范要求;如果采用延性设计方法,桥梁的下部结构将会出现塑性铰,震后修复极为困难;如果采用减隔震设计方法,仅能在边墩(台)处设置减隔震装置,减隔震效果并不明显。
[0004] 对于桥梁工程,尤其是大跨度桥梁工程而言,其基础大多采用桩基础,基础隔震难以实现。这是因为,桩基长度通常较大,从几十米到上百米不等。在如此深度下设置隔震层,施工上无法实现;同时,桩基分散布设,不易形成独立且均勻的受力面,理论上不能形成隔震层。因此,在桥梁工程中应用基础隔震理念,需要进一步研究。
[0005] 发明内容:
本发明的目的在于解决桥梁桩基础中无法实现基础隔震的问题,以此提高大跨度墩梁固结桥梁的抗震性能,既保证桥梁的正常运营,又显著减小传至桥梁的地震作用。
[0006] 为达成上述目的,本发明提供了一种桥梁隔震基础形式。该隔震基础通过在桥梁承台内设置隔震层,以实现基础隔震的目的。首先,将承台在高度方向自上而下划分为桥墩承台和桩基承台;其次,在桩基承台顶面设置隔震支座,用以支承桥墩承台与桥墩、上部结构形成的整体结构;最后,为防止桥梁纵向地震位移过大,在桩基承台外侧设置围堰式保护层,其内侧在纵桥向设置缓冲橡胶板,在横桥向设置聚四氟乙烯板,既满足纵桥向滑动性能,又不影响横桥向受力性能。
[0007] 桥梁隔震基础的优点是:通过在承台内部设置隔震层,使隔震层以上的桥梁结构与地震动的水平成分绝缘;隔震层中设置隔震支座能够安定持续地支承桥梁重量,追随桥梁结构的水平变形、并且具有适当的弹性恢复力;在遭受罕遇地震时,作用于桥墩和上部结构的水平力比一般桥梁要小得多,因此很容易对桥墩和上部结构进行强度设计。
[0008] 附图说明:
图1为桥梁隔震基础的纵桥向剖面图。
[0009] 图2为桥梁隔震基础的横桥向剖面图。
[0010] 图3为隔震层的平面图。
[0011] 图4为隔震支座的剖面图。
[0012] 图5为支座本体的剖面图。
[0013] 具体实施方式:本发明的桥梁隔震基础将承台从高度方向自上而下划分为桥墩承台2和桩基承台3, 在二者之间设置隔震支座7,桥墩承台2与桥墩1形成整体,桩基承台3与桩基4形成整体, 桩基承台3顶部设有矩形凹槽,凹槽底部铺设隔震支座7,隔震支座7上部支承桥墩承台2, 所述矩形凹槽的深度优选为等于所述桥墩承台2的高度,本实施例中,待桩基4施工完成后,首先浇筑桩基承台3在隔震支座7以下部分的混凝土,进而安装隔震支座7,其次浇筑桥墩承台2混凝土,然后吊装预制的围堰式保护层混凝土,最后施工桥墩1及桥梁上部结构。
[0014] 本实施例中,支座本体16由橡胶片18、保护层橡胶20与加劲钢板19、支座连接钢板17叠层硫化粘结而成。
[0015] 本实施例中,下锚杆11的螺杆端部设有螺纹,穿过下套筒10及下连接钢板8与下锚固螺栓9拧紧,形成下连接组件,上锚杆15的螺杆端部设有螺纹,穿过上套筒14及上连接钢板12与上锚固螺栓13拧紧,形成上连接组件。
[0016] 本实施例中,支座本体16的支座连接钢板17与上、下连接组件通过螺栓连接,形成隔震支座7。
[0017] 本实施例中,施工桩基承台3时,需将隔震支座7的下连接钢板8、下套筒10、下锚杆11进行预埋,其中桩基承台3的混凝土浇筑到下连接钢板8厚度一半的位置。
[0018] 本实施例中,施工桥墩承台2时,需将隔震支座7的上连接钢板12、上套筒14、上锚杆15浇筑到桥墩承台2的混凝土内,其中界面取为上连接钢板12厚度一半的位置。
[0019] 本实施例中,桩基承台3在外侧设置围堰式保护层,保护层内侧在纵桥向设置缓冲橡胶板6,在横桥向设置聚四氟乙烯板5,其中保护层混凝土与缓冲橡胶板6和聚四氟乙烯板5采用中性的玻璃水进行连接。

Claims (8)

1.一种桥梁隔震基础,包括桥墩承台(2)、桩基承台(3)和设于其间的隔震支座(7),其特征在于:所述桥墩承台(2)与桥墩(1)形成整体,桩基承台(3)与桩基(4)形成整体,桩基承台(3)顶部设有矩形凹槽,凹槽底部铺设隔震支座(7),隔震支座(7)上部支承桥墩承台(2),桩基承台(3)在外侧设置围堰式保护层,保护层内侧在纵桥向设置缓冲橡胶板(6), 在横桥向设置聚四氟乙烯板(5),所述隔震支座(7)由下连接钢板(8)、下套筒(10)、下锚杆 (11)、下锚固螺栓(9)、上连接钢板(12)、上套筒(14)、上锚杆(15)、上锚固螺栓(13)、位于下连接钢板(8)和上连接钢板(12)之间的支座本体(16)组成,下连接钢板(8)与上连接钢板(12)相对设置,所述支座本体(16)由橡胶片(18)、保护层橡胶(20)、加劲钢板(19)及支座连接钢板(17)叠层硫化粘结而成。
2.根据权利要求1所述的桥梁隔震基础,其特征在于:下锚杆(11)的螺杆端部设有螺纹,穿过下套筒(10)及下连接钢板(8)与下锚固螺栓(9)拧紧,形成下连接组件,上锚杆 (15)的螺杆端部设有螺纹,穿过上套筒(14)及上连接钢板(12)与上锚固螺栓(13)拧紧, 形成上连接组件。
3.根据权利要求1所述的桥梁隔震基础,其特征在于:支座本体(16)的支座连接钢板 (17)与上、下连接组件通过螺栓连接,形成隔震支座(J)。
4.根据权利要求1所述的桥梁隔震基础,其特征在于:所述矩形凹槽的深度等于所述桥墩承台(2)的高度。
5.根据权利要求1-4之一所述的桥梁隔震基础的施工方法,其特征在于:待桩基(4) 施工完成后,首先浇筑桩基承台(3)在隔震支座(7)以下部分的混凝土,进而安装隔震支座 (7),其次浇筑桥墩承台(2)混凝土,然后吊装预制的围堰式保护层混凝土,最后施工桥墩 (1)及桥梁上部结构。
6.根据权利要求5所述的施工方法,其特征在于:施工桩基承台(3)时,需将隔震支座 (7)的下连接钢板(8)、下套筒(10)、下锚杆(11)进行预埋,其中桩基承台(3)的混凝土浇筑到下连接钢板(8)厚度一半的位置。
7.根据权利要求5所述的施工方法,其特征在于:施工桥墩承台(2)时,需将隔震支座 (7)的上连接钢板(12)、上套筒(14)、上锚杆(15)浇筑到桥墩承台(2)的混凝土内,其中界面取为上连接钢板(12)厚度一半的位置。
8.根据权利要求5所述的施工方法,其特征在于:桩基承台(3)围堰式护层内的混凝土与聚四氟乙烯板(5)和缓冲橡胶板(6)采用中性的玻璃水进行连接。
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