CN108425318A - 一种预制节段拼装桥墩桥梁 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种预制节段拼装桥墩桥梁，属于桥梁技术领域。一种预制节段拼装桥墩桥梁，包括：多个桥墩以及连接相邻两个桥墩的主梁；桥墩包括从上到下依次设置的多层混凝土节段；桥墩的顶部设有两个支座，支座上均架设有主梁；主梁之间间隔设置并形成伸缩缝，伸缩缝中设有防撞垫，主梁之间通过所述伸缩缝的限位装置连接；限位装置包括SM A限位钢束以及设置在SM A限位钢束两端的限位件；SM A限位钢束贯穿伸缩缝；限位件分别埋设在主梁中。本发明将相邻主梁间少量较大的碰撞力转化为次数较多的小型碰撞，避免碰撞力过大导致主梁局部损伤，同时还能避免主梁发生落梁现象。
Description
技术领域
本发明涉及桥梁技术领域，具体涉及一种预制节段拼装桥墩桥梁。
背景技术
桥墩是桥梁结构系统在地震中主要的耗能构件，也是易损构件。预制节段拼装桥墩解决了自身快速建造和震后修复等问题，却可能给桥梁整体系统，尤其上部结构带来更为严重的地震损伤。相对于整体现浇桥墩更好的整体性与耗能能力，预制节段拼装桥墩由于节段与节段间的开口，整体性、耗能能力都较差，使得桥梁上部结构在同等地震动作用下，震荡更为剧烈，碰撞更为频繁，由此带来的上部结构损伤、偏移甚至落梁等震害的可能性也更大。
发明内容
本发明的目的在于提供一种预制节段拼装桥墩桥梁，以解决在地震时，现有预制节段拼装桥墩桥梁的上部结构碰撞损伤的问题。
本发明解决上述技术问题的技术方案如下：
一种预制节段拼装桥墩桥梁，包括：多个桥墩以及连接相邻两个桥墩的主梁；桥墩包括从上到下依次设置的多层混凝土节段；桥墩的顶部设有两个支座，支座上均架设有主梁；主梁之间间隔设置并形成伸缩缝，伸缩缝中设有防撞垫，主梁之间通过所述伸缩缝的限位装置连接；
限位装置包括SM A限位钢束以及设置在SM A限位钢束两端的限位件；SM A限位钢束贯穿伸缩缝；限位件分别埋设在主梁中。
本发明伸缩缝中的防撞垫可以减小相邻主梁之间的距离，当地震发生时，可以使主梁的接触刚度逐渐增大，减小主梁之间的最大碰撞力，防止主梁直接接触时具有较大的碰撞力，从而避免主梁的局部损伤严重。由于防撞垫的存在，减小了相邻主梁之间的碰撞距离，相对于原来伸缩缝的间距，原来可能无法发生碰撞的情况或者发生大的碰撞转化为次数较多的小型碰撞，减少大碰撞作用对主梁的局部损伤。
限位装置中的SM A(Shape Memory Alloys，形状记忆合金)限位钢束连接各主梁，使地震载荷均匀分布在各跨，降低震荡最剧烈的主梁的位移，降低其最大碰撞力，减少碰撞作用对主梁的局部损伤。SM A限位钢束具有很好的耗能能力，可以减小桥梁上部结构的峰值响应和震荡时长，避免持续碰撞损伤主梁或支座。
此外，SM A限位钢束连接各主梁，在地震时，可以防止主梁从桥墩上落下。SM A因具有形状记忆的特性，故SM A限位钢束具有自复位能力，以提高桥梁上部结构的震后自复位能力，即地震后，桥梁下部结构和上部结构均能恢复到原有的位置。
与SM A限位钢束连接的限位件埋设在主梁中，在发生地震时，防止SM A限位钢束被直接拉出而不能实现相应的作用。
进一步地，上述防撞垫固定设置在主梁上，防撞垫的厚度为伸缩缝的宽度的一半。
本发明的防撞垫的厚度为伸缩缝的宽度的一半，相邻主梁之间的碰撞距离不会过近而导致碰撞次数过多，并且主梁位移较小时撞击力较大，容易出现落梁；相邻主梁之间的碰撞距离也不会过远而导致防碰撞作用不明显，从而达不到应有的效果。
进一步地，上述防撞垫的材质为橡胶。
本发明橡胶材质的防撞垫可以使主梁在发生碰撞时，接触刚度会逐渐增大，防止主梁之间直接产生最大的接触刚度而损坏主梁。
进一步地，上述限位装置的延伸方向与主梁的延伸方向相同。
进一步地，上述限位装置还包括分别与限位件连接的缓冲件。
本发明的缓冲件可以在相邻主梁远离即拉扯SM A限位钢束时，为SM A限位钢束提供缓冲，防止在拉扯瞬间，SM A限位钢束被拉断。
进一步地，上述缓冲件的材质为橡胶。
进一步地，上述桥墩的顶部设有挡块，挡块置于伸缩缝中，挡块与主梁均间隙设置。
本发明的挡块置于伸缩缝中，防止主梁过度碰撞相邻主梁，从而将相邻主梁推出桥墩，导致落梁现象的发生。同时，主梁在震荡过程中，还可以防止主梁的另一端由于过度位移而发生落梁现象。
本发明具有以下有益效果：
1、在伸缩缝之间设置橡胶材质的防撞垫，可以防止相邻主梁直接接触而发生碰撞，还可以减小主梁之间的最大碰撞力；同时防撞垫减小了相邻主梁之间的碰撞距离，将相邻主梁间少量较大的碰撞力转化为次数较多的小型碰撞，避免碰撞力过大导致主梁局部损伤。
2、SM A限位钢束连接各主梁，可以使地震载荷均匀分布在各跨，降低震荡最剧烈的主梁的位移，降低其最大碰撞力，减少碰撞作用对主梁的局部损伤；SM A限位钢束具有很好的耗能能力，可以减小桥梁上部结构的峰值响应和震荡时长；此外，SM A限位钢束连接各主梁，在地震时，可以防止主梁从桥墩上落下。
3、桥墩顶部的挡块能有有效避免主梁发生落梁现象。
附图说明
图1为本发明的预制节段拼装桥墩桥梁的结构示意图。
图中：10－混凝土节段；20－支座；30－主梁；40－伸缩缝；50－防撞垫；60－限位装置；61－SM A限位钢束；62－限位件；63－缓冲件；70－挡块；110－桥墩。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。
实施例
请参照图1，预制节段拼装桥墩桥梁包括多个桥墩110，相邻两个桥墩110之间通过主梁30连接。桥墩110由从上到下依次设置的多层混凝土节段10拼装组成，顶层混凝土节段10的顶部设有两个支座20，每个支座20上都架设有主梁30，主梁30呈直线排布，支座20的连线方向与主梁30的延伸方向相同。
相邻两个主梁30之间间隔设置，即相邻两个主梁30的端面相对并形成伸缩缝40。每一个伸缩缝40中均设有防撞垫50，其厚度为伸缩缝40宽度的一半，防撞垫50的厚度方向以及伸缩缝40的宽度方向均与主梁30的延伸方向一致。防撞垫50的材质为橡胶，防撞垫50与形成伸缩缝40的其中一个主梁30固定连接在一起并且防撞垫50设置在主梁30端面的上部。在本发明的其它实施例中，为了控制主梁30的震荡位移的大小，可以将防撞垫50的厚度设为伸缩缝40宽度的1/2等；防撞垫50还可以布满主梁30的端面，保护主梁30端面的所有位置在碰撞过程中不会出现损伤。
相邻两个主梁30之间通过限位装置60连接起来，限位装置60包括SM A限位钢束61，SM A限位钢束61的延伸方向与主梁30的延伸方向一致。SM A限位钢束61的两端均连接有限位件62，限位件62分别埋设在相邻主梁30内，即SM A限位钢束61贯穿伸缩缝40。每一个限位件62与一个缓冲件63连接，缓冲件63设置在限位件62背对对应的伸缩缝40的一侧。在本实施例中，缓冲件63的材质为橡胶。在本发明的其它实施例中，缓冲件63还可以设置在限位件62正对对应的伸缩缝40的一侧，在SM A限位钢束61向限位件62施加力时，缓冲件63起到缓冲作用，而且还能避免限位件62与缓冲件63之间脱落。
顶层混凝土节段10的顶部还设有挡块70，用于阻挡主梁30过度位移而导致落梁。挡块70设置在伸缩缝40中，其高度大于支座20的高度。在发生地震时，节段桥墩110会发生摇摆，导致主梁30可能会随之具有大幅度的震荡，相邻主梁30之间可以会发生推动作用，从而导致落梁。挡块70的存在会阻止主梁30过度位移，防止将相邻主梁30推落或者被相邻主梁30推落。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种预制节段拼装桥墩桥梁，其特征在于，包括：多个桥墩(110)以及连接相邻两个所述桥墩的主梁(30)；所述桥墩(110)包括从上到下依次设置的多层混凝土节段(10)；所述桥墩(110)的顶部设有两个支座(20)，所述支座(20)上均架设有所述主梁(30)；所述主梁(30)之间间隔设置并形成伸缩缝(40)，所述伸缩缝(40)中设有防撞垫(50)，所述主梁(30)之间通过贯穿所述伸缩缝(40)的限位装置(60)连接；
所述限位装置(60)包括SMA限位钢束(61)以及设置在所述SMA限位钢束(61)两端的限位件(62)；所述SMA限位钢束(61)贯穿所述伸缩缝(40)；所述限位件(62)分别埋设在所述主梁(30)中。
2.根据权利要求1所述的预制节段拼装桥墩桥梁，其特征在于，所述防撞垫(50)固定设置在所述主梁(30)上，所述防撞垫(50)的厚度为所述伸缩缝(40)的宽度的一半。
3.根据权利要求2所述的预制节段拼装桥墩桥梁，其特征在于，所述防撞垫(50)的材质为橡胶。
4.根据权利要求1所述的预制节段拼装桥墩桥梁，其特征在于，所述限位装置(60)的延伸方向与所述主梁(30)的延伸方向相同。
5.根据权利要求4所述的预制节段拼装桥墩桥梁，其特征在于，所述限位装置(60)还包括分别与所述限位件(62)连接的缓冲件(63)。
6.根据权利要求5所述的预制节段拼装桥墩桥梁，其特征在于，所述缓冲件(63)的材质为橡胶。
7.根据权利要求1—6任一项所述的预制节段拼装桥墩桥梁，其特征在于，所述桥墩(110)的顶部设有挡块(70)，所述挡块(70)置于所述伸缩缝(40)中，所述挡块(70)与所述主梁(30)均间隙设置。
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