CN103866687B - 一种耗能自复位桥梁墩柱结构 - Google Patents

一种耗能自复位桥梁墩柱结构 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种耗能自复位桥梁墩柱结构，属于结构工程抗震与减震领域，包括：钢筋混凝土柱、斜拉索、阻尼耗能装置、基础、纵筋、箍筋、弯起钢筋、橡胶层、斜拉索锚具、锚杆、锚杆锚具，其中，阻尼耗能装置包括：弹簧、液体粘滞阻尼器、齿轮。阻尼耗能装置通过斜拉索斜拉于钢筋混凝土柱的顶端，阻尼耗能装置内的弹簧实现墩柱的自复位功能，阻尼耗能装置内的液体粘滞阻尼器实现墩柱在地震中往复运动中的耗能。另外，钢筋混凝土柱与基础之间的橡胶层也实现地震作用下耗能功能，从而实现桥梁墩柱体系的自复位耗能功能，最终实现桥梁整体的耗能减震。

Description

一种耗能自复位桥梁墩柱结构
技术领域
本发明涉及到一种耗能自复位桥梁墩柱结构，属于桥梁工程抗震与减震技术领域。
背景技术
随着社会经济的发展，中国的交通事业也高速发展，中国的高速公路等交通设施也如雨后春笋般的建设起来，与此同时的是大量桥梁的建造。但是随着这近年地震灾害的频频发生，尤其是四川地震对中国的建筑设施造成了重大的破坏，其中不少桥梁在汶川地震中产生毁灭性的破坏。桥梁在地震中的破坏形式主要有桥墩折断发生落梁破坏或者直接发生主梁的脱落，桥墩作为支撑桥梁上部结构重量以及将上部结构重量传递给基础的结构，在设计以及施工显得举足轻重。目前关于加强桥梁抗震主要是通过增加基础深度加强基础与地基的连接，使基础更坚固，以减少地震来临时桥墩的损坏。但是这种方式对于大型地震时的作用不大，目前尚无一种有效的防止桥墩地震作用下破坏的抗震减震装置，总之目前对于桥梁的防震效果并不明显，在汶川等地震中已经暴露出很多问题。因此，对于通过改进桥墩来提高桥梁的抗震性能具有非常重要的意义。
发明内容
基于上述问题，本发明提出了一种耗能自复位桥梁墩柱结构，其在正常荷载使用时满足要求，同时在地震中通过斜拉索的斜拉与阻尼耗能装置实现桥墩的自复位和往复运动中的耗能，最终达到提高桥梁抗震性能的目的，解决了桥墩耗能减震的技术问题。
为了实现上述目的，本发明采取了如下技术方案。
一种耗能自复位桥梁墩柱结构，包括：钢筋混凝土柱、斜拉索、阻尼耗能装置以及基础，所述钢筋混凝土柱通过斜拉索与阻尼耗能装置相连，阻尼耗能装置利用锚杆倾斜的锚固于基础内，钢筋混凝土柱的下端为棱台形，钢筋混凝土柱的下端镶嵌于带有棱台形凹槽的基础内，钢筋混凝土柱与基础之间填充有橡胶层。
所述的耗能自复位桥梁墩柱结构，所述钢筋混凝土柱位于基础以上的部位为长方体形，所述钢筋混凝土柱位于基础以下的部位为棱台形。
进一步地，所述钢筋混凝土柱内设置有纵筋、箍筋以及弯起钢筋。
所述的耗能自复位桥梁墩柱结构，所述斜拉索通过钢筋混凝土柱上预先留置的孔道斜穿过钢筋混凝土柱，其一端通过斜拉索锚具锚固于钢筋混凝土柱的顶端，另一端与锚固于基础内的阻尼耗能装置连接。
所述的耗能自复位桥梁墩柱结构，所述斜拉索为多根，并呈放射状均匀设置于钢筋混凝土柱周围。
进一步地，所述斜拉索为4根。
所述的耗能自复位桥梁墩柱结构，所述锚杆为多根，锚杆一端与阻尼耗能装置连接，另一端设置有锚杆锚具。
进一步地每个阻尼耗能装置连接3根锚杆。
所述的耗能自复位桥梁墩柱结构，所述阻尼耗能装置为圆柱形，包括弹簧、液体粘滞阻尼器、齿轮以及两个偏置T型构件，两个所述偏置T型构件相对对扣设置，其内侧中间设置有一齿轮，所述偏置T型构件外侧各设置有一液体粘滞阻尼器以及一弹簧，液体粘滞阻尼器设置于弹簧中间，所述斜拉索穿过其中一个偏置T型构件并与两外一个偏置T型构件连接。
所述的耗能自复位桥梁墩柱结构，所述钢筋混凝土柱内斜拉索穿过的部位以及基础内锚固阻尼耗能装置的部位均采用高强混凝土。
本发明的功能如下：
阻尼耗能装置内的液体粘滞阻尼器利用其本身的阻尼耗能，通过斜拉索的传递实现钢筋混凝土柱及整个桥梁墩柱结构在地震往复运动中的耗能，最终实现桥梁的抗震耗能性能。
阻尼耗能装置内的弹簧在地震中提供恢复力，实现桥梁墩柱结构的自复位功能，从而实现整个桥梁的减震。
基础内设置棱台形凹槽卡位棱台形的桥墩下端，实现桥梁在水平各方向一定范围内的运动，并在桥墩与基础之间填充橡胶层进行减震耗能。
有益效果：
与现有技术相比，本发明的优点如下：
1）本发明中的阻尼耗能装置通过斜拉索与桥墩连接，可以实现桥墩的在地震中自复位功能，增加了桥墩的柔性，提高了地震中桥梁破坏的延性。
2）本发明中的阻尼耗能装置内设置液体粘滞阻尼器，在地震中可以实现桥墩在往复运动中的耗能，以达到桥梁抗震减震的目的。
3）本发明能实现桥墩的高延性并且耗能的破坏方式，并在修复时一定程度上可实现桥墩的可更换，有效的降低了经济成本，具有较大的工程实际意义。
附图说明
图1本发明的一种耗能自复位桥梁墩柱结构三维示意图；
图2本发明的一种耗能自复位桥梁墩柱结构纵剖面图；
图3本发明的一种耗能自复位桥梁墩柱结构的阻尼耗能装置细节示意图；
图中：1-钢筋混凝土柱、2-斜拉索、3-阻尼耗能装置、4-基础、5-纵筋、6-箍筋、7-弯起钢筋、8-橡胶层、9-斜拉索锚具、10-锚杆、11-锚杆锚具、12-弹簧、13-液体粘滞阻尼器、14-齿轮。
具体实施方式：
下面结合附图详细说明本发明的具体实施方式。
如图1-3所示，是本发明一种的耗能自复位桥梁墩柱结构,包括：钢筋混凝土柱1、斜拉索2、阻尼耗能装置3以及基础4，钢筋混凝土柱1通过斜拉索2与阻尼耗能装置3相连，阻尼耗能装置3利用锚杆10倾斜的锚固于基础4内，钢筋混凝土柱1的下端为棱台形，钢筋混凝土柱1的下端镶嵌于带有棱台形凹槽的基础4内，钢筋混凝土柱1与基础4之间填充有橡胶层8，钢筋混凝土柱1内斜拉索2穿过的部位以及基础4内锚固阻尼耗能装置3的部位均采用高强混凝土。其中，钢筋混凝土柱1位于基础4以上的部位为长方体形，钢筋混凝土柱1位于基础4以下的部位为棱台形，钢筋混凝土柱1内设置有纵筋5、箍筋6以及弯起钢筋7，纵筋5以及弯起钢筋7均为普通钢筋。
斜拉索2为4根，并呈放射状均匀设置于钢筋混凝土柱1周围，斜拉索2通过钢筋混凝土柱1上预先留置的孔道斜穿过钢筋混凝土柱1，其一端通过斜拉索锚具9锚固于钢筋混凝土柱1的顶端，另一端与锚固于基础4内的阻尼耗能装置3连接。每个阻尼耗能装置3连接3根锚杆10，锚杆10一端与阻尼耗能装置3连接，另一端设置有锚杆锚具11。
阻尼耗能装置3为圆柱形，包括弹簧12、液体粘滞阻尼器13、齿轮14以及两个偏置T型构件，两个偏置T型构件相对对扣设置，其内侧中间设置有一齿轮14，偏置T型构件外侧各设置有一液体粘滞阻尼器13以及一弹簧12，液体粘滞阻尼器13设置于弹簧12中间，斜拉索2穿过其中一个偏置T型构件并与两外一个偏置T型构件连接。
施工方法如下：
首先，对基础4进行施工当基础4施工到钢筋混凝土柱1的最下端高度时，开始对钢筋混凝土柱1进行施工。
然后，施工钢筋混凝土柱1的下部的棱台形部分，棱台形部分支模板后内配置弯起钢筋7采用现浇法浇筑混凝土。
其次，浇筑完钢筋混凝土柱1的棱台形部分，养护凝固后，外部包一层橡胶层8，继续对基础4进行施工，在相应位置安装锚杆10锚固阻尼耗能装置3。
再次，对基础施工完以后继续现浇钢筋混凝土柱1的基础4以上部分，并在其顶部相应位置预留斜拉索2孔道。
最后，穿过斜拉索2孔道，安装斜拉索2使其斜下端与阻尼耗能装置3连接，将斜拉索2的顶端锚固于钢筋混凝土柱1的顶端。
以上为本发明的一个典型实施例，但本发明的实施不限于此。

Claims (9)

1.一种耗能自复位桥梁墩柱结构，包括：钢筋混凝土柱(1)、斜拉索(2)、阻尼耗能装置(3)以及基础(4)，其特征在于：所述钢筋混凝土柱(1)通过斜拉索(2)与阻尼耗能装置(3)相连，阻尼耗能装置(3)利用锚杆(10)倾斜的锚固于基础(4)内，钢筋混凝土柱(1)的下端为棱台形，钢筋混凝土柱(1)的下端镶嵌于带有棱台形凹槽的基础(4)内，钢筋混凝土柱(1)与基础(4)之间填充有橡胶层(8)；所述阻尼耗能装置(3)为圆柱形，包括弹簧(12)、液体粘滞阻尼器(13)、齿轮(14)以及两个偏置T型构件，两个所述偏置T型构件相对对扣设置，其内侧中间设置有一齿轮(14)，所述偏置T型构件外侧各设置有一液体粘滞阻尼器(13)以及一弹簧(12)，液体粘滞阻尼器(13)设置于弹簧(12)中间，所述斜拉索(2)穿过其中一个偏置T型构件并与两外一个偏置T型构件连接。
2.根据权利要求1所述的耗能自复位桥梁墩柱结构，其特征在于：所述钢筋混凝土柱(1)位于基础(4)以上的部位为长方体形，所述钢筋混凝土柱(1)位于基础(4)以下的部位为棱台形。
3.根据权利要求2所述的耗能自复位桥梁墩柱结构，其特征在于：所述钢筋混凝土柱(1)内设置有纵筋(5)、箍筋(6)以及弯起钢筋(7)。
4.根据权利要求1所述的耗能自复位桥梁墩柱结构，其特征在于：所述斜拉索(2)通过钢筋混凝土柱(1)上预先留置的孔道斜穿过钢筋混凝土柱(1)，其一端通过斜拉索锚具(9)锚固于钢筋混凝土柱(1)的顶端，另一端与锚固于基础(4)内的阻尼耗能装置(3)连接。
5.根据权利要求1所述的耗能自复位桥梁墩柱结构，其特征在于：所述斜拉索(2)为多根，并呈放射状均匀设置于钢筋混凝土柱(1)周围。
6.根据权利要求5所述的耗能自复位桥梁墩柱结构，其特征在于：所述斜拉索(2)为4根。
7.根据权利要求1所述的耗能自复位桥梁墩柱结构，其特征在于：所述锚杆(10)为多根，锚杆(10)一端与阻尼耗能装置(3)连接，另一端设置有锚杆锚具(11)。
8.根据权利要求7所述的耗能自复位桥梁墩柱结构，其特征在于：每个阻尼耗能装置(3)连接3根锚杆(10)。
9.根据权利要求1所述的耗能自复位桥梁墩柱结构，其特征在于：所述钢筋混凝土柱(1)内斜拉索(2)穿过的部位以及基础(4)内锚固阻尼耗能装置(3)的部位均采用高强混凝土。
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Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106120543B (zh) * 2016-08-18 2017-12-05 福州大学 一种带耗能保护装置的装配式墩及其制作方法
CN107657126B (zh) * 2017-09-30 2023-11-24 大连理工大学 一种控制大跨桥梁长吊杆振动的环形圆柱体调谐液体阻尼器及设计方法
CN108301318B (zh) * 2018-01-11 2019-07-23 旗舰集团有限公司 一种桥梁
CN108360368B (zh) * 2018-02-10 2018-11-27 郑州航空工业管理学院 一种多级抗震桥梁装置
CN108330814B (zh) * 2018-02-10 2018-11-20 郑州航空工业管理学院 缓冲消能的桥梁抗震装置
CN108484009A (zh) * 2018-04-11 2018-09-04 江南大学 一种具有抗震效果的桥墩
CN117779985A (zh) * 2018-04-28 2024-03-29 郑州大学 一种基于v形阻尼支撑的墙体框架及其建造方法
CN108660914B (zh) * 2018-05-28 2019-10-18 北京工业大学 一种采用tmd减震措施的双柱式摇摆桥墩构造
CN109235237A (zh) * 2018-09-27 2019-01-18 中铁二院工程集团有限责任公司 一种高烈度地震区高墩桥梁抗震系统
CN113174888B (zh) * 2021-04-23 2023-04-14 中交二公局第三工程有限公司 一种抗撞性能高的公路桥梁用防护桥墩

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007197930A (ja) * 2006-01-24 2007-08-09 Nagoya Institute Of Technology アーチ橋，高橋脚，斜張橋及び吊り橋主塔等に用いる免震・制震装置
JP4663541B2 (ja) * 2006-02-07 2011-04-06 東日本旅客鉄道株式会社 既設コンクリート橋脚の耐震補強工法
CN201933394U (zh) * 2011-01-30 2011-08-17 中交三航局第三工程有限公司 一种山区桥梁用栈桥
CN102304892B (zh) * 2011-07-29 2013-06-12 清华大学 外置耗能自复位桥梁墩柱结构体系及实现方法
CN202392035U (zh) * 2011-11-09 2012-08-22 中国电力科学研究院 电气设备拉线式减震系统
CN103362063A (zh) * 2012-03-29 2013-10-23 陈兴冲 桩基础桥墩的基底摇摆隔震装置
CN202626822U (zh) * 2012-05-18 2012-12-26 清华大学 具有自复位功能的钢管混凝土桥墩
CN103147458B (zh) * 2013-02-27 2014-12-10 同济大学 一种自复位框架柱脚节点
CN103147391B (zh) * 2013-03-29 2015-08-26 东南大学 一种易于震后修复及耐腐蚀的自定心桥墩结构

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