CN103643627A - 连续刚构桥墩有限约束减震构造 - Google Patents
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Abstract
连续刚构桥墩有限约束减震构造，以在地震时减小输入到桥梁上的能量，降低桥梁结构的地震响应，确保桥梁结构的震后完整性，提高抗震性能的可靠性。它包括墩柱和由承台、桩基构成的基础，承台（20）具有沿其四周设置的有限约束位移侧壁（22），该有限约束位移侧壁（22）之间的承台顶面放置若干超高性能混凝土球（30）；所述墩柱（10）的底部具有与之固结为一体的墩柱支承台（11），墩柱支承台（11）坐落于超高性能混凝土球（30）上。
Description
技术领域
本发明涉及桥梁，特别涉及一种可提高桥梁抗震性能可靠性的连续刚构桥墩有限约束减震构造。
背景技术
从上世纪90年代开始，基于性能的建筑抗震设计成为结构抗震研究的主流方向之一。基于性能的抗震设计是指根据建筑物的用途和重要性以及地震设防水准确定建筑物的抗震性能目标，按照该目标进行建筑抗震设计，使设计的建筑在未来可能发生的地震作用下具有预期的抗震性能和安全度，从而将建筑的震害损失控制在预期的范围内。然而，如何在地震发生后，使整建筑物乃至整个城市甚至整个社会具有恢复功能，近几年来引起了地震工程界的密切关注与广泛讨论。道路畅通在震后救援中起到了决定性的作用，而桥梁功能即时恢复则在道路畅通中起到关键作用。延性设计方法，虽可避免桥梁倒塌，但塑性铰的永久变形却导致桥墩严重受损，致使地震过后难以即时修复，从而失去灾后亟需的运输功能。现在，无论在公路还是铁路中，连续刚构桥的应用都非常的普遍，针对连续刚构桥进行抗震研究非常的必要。现有工程应用中，连续刚构桥的减震措施较少，有些耗能结构在实际结构中有所尝试，但这些装置或构件震后普遍存在更换麻烦的问题。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种连续刚构桥墩有限约束减震构造，以在地震时减小输入到桥梁上的能量，降低桥梁结构的地震响应，确保桥梁结构的震后完整性，提高抗震性能的可靠性。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案如下：
本发明的连续刚构桥墩有限约束减震构造，包括墩柱和由承台、桩基构成的基础，其特征是：所述承台具有沿其四周设置的有限约束位移侧壁，该有限约束位移侧壁之间的承台顶面放置若干超高性能混凝土球；所述墩柱的底部具有与之固结为一体的墩柱支承台，墩柱支承台坐落于超高性能混凝土球上。
本发明的有益效果是，通过桥梁在有限范围内自由运动，在地震时减小输入到桥梁上的能量，降低桥梁结构的地震响应，具有良好的减震效果；可确保桥梁结构的震后完整性，提高抗震性能的可靠性，震后复位简单，可满足震后通行功能；避免了其他减隔震装置较高的维护费用，而且耐久性好，节约桥梁造价。
附图说明
本说明书包括如下两幅附图：
图1是本发明连续刚构桥墩有限约束减震构造的顺桥向立面图；
图2是本发明连续刚构桥墩有限约束减震构造的横桥向立面图。
图中示构件名称及所对应的标记：墩柱10，墩柱支承台11、承台20、桩基21、有限约束位移侧壁22、弹性垫层23、超高性能混凝土球30。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
参照图1和图2，本发明的连续刚构桥墩有限约束减震构造，包括墩柱10和由承台20、桩基21构成的基础，承台20具有沿其四周设置的有限约束位移侧壁22，该有限约束位移侧壁22底面放置若干超高性能混凝土球30。所述墩柱10的底部具有与之固结为一体的墩柱支承台11，墩柱支承台11坐落于超高性能混凝土球30上。
超高性能混凝土球30由超高性能混凝土制成，具有超高的耐久性和超高的力学性能，而且不怕腐蚀、锈蚀，同时在墩底很大压力的情况下保证其自由转动。在地震作用下，连续刚构桥在纵桥向和横桥向均可实现在不超过有限约束位移侧壁22允许的位移的情况下自由运动，很大程度地减小地震中输入到桥梁中的能量，降低结构的地震响应，保证桥梁结构不受到破坏。在此需要特别强调的是，桥墩在有限约束位移侧壁22内的运动为平动而非转动，因为转动会造成桥墩与有限约束位移侧壁22会发生接触面很小的碰撞，这样会对有限约束位移侧壁22或者桥墩造成损伤甚至破坏，平动则可通过下述办法解决该问题。
参照图1和图2，所述有限约束位移侧壁22上固定设置弹性垫层23，墩柱支承台11的侧壁与弹性垫层23相对应。设置弹性垫层23可避免墩柱支承台11和有限约束位移侧壁22发生碰撞，以及由此可能引起的局部破坏，又可以起到一定的耗能作用，进一步地减小地震中输入到桥梁中能量。
在预留桥梁自由运动位移范围时，纵桥向可结合桥梁两端的伸缩缝允许变形量来设定，这样还可以起到避免梁体与桥台或者引桥梁体发生碰撞的作用；横桥向以满足减震需求和发生一定横向位移后仍能满足桥梁使用功能为条件。震后有残余变位时，可借助其他设备进行复位。
以上所述只是用图解说明本发明连续刚构桥墩有限约束减震构造的一些原理，并非是要将本发明局限在所示和所述的具体结构和适用范围内，故凡是所有可能被利用的相应修改以及等同物，均属于本发明所申请的专利范围。
Claims (2)
1.连续刚构桥墩有限约束减震构造，包括墩柱（10）和由承台（20）、桩基（21）构成的基础，其特征是：所述承台（20）具有沿其四周设置的有限约束位移侧壁（22），该有限约束位移侧壁（22）之间的承台顶面放置若干超高性能混凝土球（30）；所述墩柱（10）的底部具有与之固结为一体的墩柱支承台（11），墩柱支承台（11）坐落于超高性能混凝土球（30）上。
2.如权利要求1所述的连续刚构桥墩有限约束减震构造，其特征是：所述有限约束位移侧壁（22）上固定设置弹性垫层（23），墩柱支承台（11）的侧壁与弹性垫层（23）相对应。
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| PB01 | Publication | ||
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