CN108691266B - 桥墩多向减震装置 - Google Patents
桥墩多向减震装置 Download PDFInfo
- Publication number
- CN108691266B CN108691266B CN201810535733.3A CN201810535733A CN108691266B CN 108691266 B CN108691266 B CN 108691266B CN 201810535733 A CN201810535733 A CN 201810535733A CN 108691266 B CN108691266 B CN 108691266B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- pier
- damping device
- connecting plate
- supporting plate
- multidirectional damping
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 238000013016 damping Methods 0.000 title claims abstract description 29
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 claims description 25
- 239000010959 steel Substances 0.000 claims description 25
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 abstract description 13
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 abstract description 5
- 238000010276 construction Methods 0.000 abstract description 4
- 238000002955 isolation Methods 0.000 description 3
- 238000005336 cracking Methods 0.000 description 2
- 230000035939 shock Effects 0.000 description 2
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 230000002787 reinforcement Effects 0.000 description 1
- 230000003014 reinforcing effect Effects 0.000 description 1
- 238000003466 welding Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E01—CONSTRUCTION OF ROADS, RAILWAYS, OR BRIDGES
- E01D—CONSTRUCTION OF BRIDGES, ELEVATED ROADWAYS OR VIADUCTS; ASSEMBLY OF BRIDGES
- E01D19/00—Structural or constructional details of bridges
- E01D19/02—Piers; Abutments ; Protecting same against drifting ice
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E01—CONSTRUCTION OF ROADS, RAILWAYS, OR BRIDGES
- E01D—CONSTRUCTION OF BRIDGES, ELEVATED ROADWAYS OR VIADUCTS; ASSEMBLY OF BRIDGES
- E01D2101/00—Material constitution of bridges
- E01D2101/30—Metal
Abstract
本发明公开了一种桥墩多向减震装置，包括以可拆卸式设置于墩柱承台上并沿墩柱外表面周向设置的内层连接板和外层固定支撑板，所述内层连接板和外层固定支撑板之间沿墩柱截面径向均布有多个弹塑性变形构件；正常使用情况下减震装置保持弹性，不影响桥墩的正常工作；地震荷载作用下，桥墩墩身会产生水平向的位移，当位移过大时，减震装置将发生屈服而外层支护装置依然保持弹性，通过减震装置弹塑性变形进行往复滞回耗能，从而耗散地震能量，减小桥墩水平位移。本发明中的圆柱墩多向减震装置价格低廉，可以在工厂预制，施工现场快速拼装，不影响桥梁的正常使用；且在地震之后可以快速更换，亦可作为墩底防撞装置使用。
Description
技术领域
本发明涉及桥梁领域，具体涉及一种桥墩多向减震装置。
背景技术
中小跨径梁式桥在我国具有非常广泛的应用，是我国日益发达的道路交通网络中极其重要的组成部分。圆柱墩是这类桥梁通常采用的下部结构形式之一，圆柱墩与承台固结，桥梁上部结构传递下来的荷载通过圆柱墩最终传递到地基，使整个桥梁结构能够保持正常使用。目前我国现行的《公路桥梁抗震设计细则》、《城市桥梁抗震设计规范》对中小跨径梁式桥规定在E1地震作用下要求保持弹性，E2地震作用下允许出现损伤，桥墩允许出现塑性铰。然而，2008年汶川大地震、2010年玉树大地震，许多中小跨径梁式桥遭受到了不同程度的损伤，其中单柱墩墩底开裂或者双柱墩横梁与墩柱连接部位开裂(如：庙子坪大桥、禅古寺一号桥等)是最常见的桥梁下部结构损伤形式之一。这主要是由于桥梁上部结构在地震中传递给桥墩的剪力过大，或者是桥墩本身的高度较高或质量较大使桥墩自身在地震中产生较大的惯性力，这些因素都会使得桥墩产生较大的弯曲变形，一旦超过其承载能力，轻者使桥墩开裂，重者使桥墩折断。由此可见，我国现有的中小跨径梁式桥其桥墩远远不能满足抗震需求，需要进行抗震加固。针对这种情况，通常采用的减隔震措施主要有两种方式：一是在墩梁连接处采用减隔震支座，并加装减震装置，如粘滞性阻尼器、弹塑性钢阻尼器等，从而减小上部结构传递给桥墩的地震荷载；二是采用混凝土或者钢管包裹桥墩墩底从而增加桥墩墩底的截面承载能力，使其有足够的能力抵抗地震荷载。但是这两种方式都存在一定的不足：第一种方式需要安装价格较高的减隔震支座，加装减隔震装置要求墩梁间必须有足够的空间，且更换的时候必须暂停交通，但这种方式对于墩高较高，自身质量较大的桥墩并没有明显的减震效果；第二种方式实施时同样需要中断交通，如果是使用混凝土的话，需要对浇筑的混凝土进行养护，整个加固周期较长，如果是使用钢管的话，钢管与混凝土的连接性能不容易得到保证，最后，这种方式会使承台基础的抗震需求增大，可能使承台基础在地震作用下产生损伤。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种桥墩多向减震装置，能够预制加工，快速拼装，价格低廉，性能可靠，在不影响桥梁正常使用的情况下，可以控制地震作用下桥墩的水平位移，耗散地震能量，改善桥墩的抗震性能，并一步减小对基础的地震需求。
本发明的桥墩多向减震装置，包括以可拆卸式设置于墩柱承台上并沿墩柱外表面周向设置的内层连接板和外层固定支撑板，所述内层连接板和外层固定支撑板之间沿墩柱截面径向均布有多个弹塑性变形构件；
进一步，所述弹塑性变形构件为C形结构；
进一步，所述弹塑性变形构件为C形钢；
进一步，所述弹塑性变形构件沿墩柱轴向均布；
进一步，所述弹塑性变形构件为C形钢；
进一步，所述C形钢的两端以螺栓连接的方式固定于内层连接板和外层固定支撑板；
进一步，所述内层连接板和外层固定支撑板均为钢套筒结构；所述内层连接板套箍设置于墩柱；
进一步，所述外层固定支撑板上设置有纵向加劲肋；
进一步，所述纵向加劲肋对应C形钢的固定端焊接于外层固定支撑板外表面；
进一步，所述承台上设置有与外层固定支撑板固定连接的承台连接钢板；
进一步，所述内层连接板套箍于桥墩墩身并通过压浆或者螺栓固定。
本发明的有益效果是：本发明公开的桥墩多向减震装置，根据抗震需求，在墩身离承台一定高度处安装一层或者多层具有弹塑性变形的减震装置组，每一层减震装置组是由多个沿着墩身截面，朝着不同方向布置的耗能构件组成。正常使用情况下，减震装置保持弹性，不影响桥墩的正常工作；地震荷载作用下，桥墩墩身会产生水平向的位移，当位移过大时，减震装置将发生屈服而外层支护装置依然保持弹性，通过减震装置弹塑性变形进行往复滞回耗能，从而耗散地震能量，减小桥墩水平位移。本发明桥墩多向减震装置价格低廉，可以在工厂预制，施工现场快速拼装，不影响桥梁的正常使用；且在地震之后可以快速更换，亦可作为墩底防撞装置使用。与通过墩底外包混凝土或者钢管来提高桥墩承载能力的方式相比，降低了承台基础的抗震需求。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明作进一步描述：
图1为本发明的立面结构示意图；
图2为图1的1-1剖面结构示意图；
图3为图1的2-2剖面结构示意图；
图4为本发明的局部放大结构示意图。
具体实施方式
图1为本发明的结构示意图，图2为图1的1-1剖面结构示意图；图3为图1 的2-2剖面结构示；图4为本发明的局部放大结构示意图。
如图所示，本实施例中的桥墩多向减震装置，包括以可拆卸式设置于墩柱承台上并沿墩柱外表面周向设置的内层连接板和外层固定支撑板，所述内层连接板和外层固定支撑板之间沿墩柱截面径向均布有多个弹塑性变形构件；内层连接板4设置于墩柱2的外表面，对于表面光滑的墩柱2，可将内层连接板 4直接套设于墩柱2表面即可，而对于表面粗糙的墩柱2，为了满足受力均匀的需求，可采用喷砂浆固定或者是锚固的方式固定内层连接板4，上述固定方式均能达到可拆卸的目的。内层连接板4和外层固定支撑板3通过沿墩身截面设置的多个弹塑性变形构件5连接成一体，即：弹塑性变形构件5在内层连接板4与外层固定支撑板3之间，围绕着桥墩截面布置。正常使用情况下，减震装置保持弹性，不影响桥墩的正常工作；地震荷载作用下，桥墩墩身会产生水平向的位移，当位移过大时，弹塑性变形构件5将发生屈服而外层固定支撑板3依然保持弹性，通过弹塑性变形构件5的弹塑性变形进行往复滞回耗能，从而耗散地震能量，减小桥墩水平位移。
本实施例中，所述弹塑性变形构件为C形结构；具有更好的往复滞回耗能能力。
本实施例中，所述弹塑性变形构件为C形钢；结构简单，具有很好的弹塑性变形能力，同时具有一定的刚度。
本实施例中，所述弹塑性变形构件沿墩柱轴向均布；弹塑性变形构件5沿墩身设置多层，提高抗震能力，满足不同等级的抗震需求。
本实施例中，所述C形钢的两端以螺栓连接的方式固定于内层连接板4和外层固定支撑板3；如图4所示，内层连接板4外表面和外层固定支撑板3内表面均设置有用于与高强螺栓9固定连接的凸台，C形钢5的两端通过高强螺栓9沿轴向平行方向固定。地震荷载作用下，桥墩墩身会产生水平向的位移，当位移过大时，弹塑性变形构件5发生屈服而外层固定支撑板3依然保持弹性，通过弹塑性变形构件5的弹塑性变形进行往复滞回耗能，从而耗散地震能量，减小桥墩水平位移。采用螺栓固定连接，地震荷载作用下，满足C形钢5的受力要求，使其在力矩方向受力。
本实施例中，所述内层连接板4和外层固定支撑板3均为钢套筒结构，所述内层连接板4套箍设置于墩柱；结构简单，便于安装和拆卸。
本实施例中，所述外层固定支撑板3上设置有纵向加劲肋6；提高外层固定支撑板3的刚度。
本实施例中，所述纵向加劲肋6对应C形钢的连接端焊接于外层固定支撑板3 外表面；对外层固定支撑板3的焊接短进行加固，提高外层固定支撑板3的整体强度和强度，使其受力更均匀。
本实施例中，所述承台1上设置有与外层固定支撑板3固定连接的承台连接钢板8；外层固定支撑板3通过承台连接钢板8和高强螺栓7固定连接到承台1上，外层固定支撑板3与承台1固定连接，并具有足够的刚度，防止在地震作用下产生变形。
本实施例中，所述外层固定支撑板3刚度大于内层连接板4刚度设置；内层连接板3和外层固定支撑板4的刚度需满足在地震作用下保持弹性。
最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
Claims (8)
1.一种桥墩多向减震装置，其特征在于：包括以可拆卸式设置于墩柱承台上并沿墩柱外表面周向设置的内层连接板和外层固定支撑板，所述内层连接板和外层固定支撑板之间沿墩柱截面径向均布有多个弹塑性变形构件；所述弹塑性变形构件为C形结构；所述承台上设置有与外层固定支撑板固定连接的承台连接钢板。
2.根据权利要求1所述的桥墩多向减震装置，其特征在于：所述弹塑性变形构件为C形钢。
3.根据权利要求2所述的桥墩多向减震装置，其特征在于：所述弹塑性变形构件沿墩柱轴向均布。
4.根据权利要求3所述的桥墩多向减震装置，其特征在于：所述C形钢的两端以螺栓连接的方式固定于内层连接板和外层固定支撑板。
5.根据权利要求1所述的桥墩多向减震装置，其特征在于：所述内层连接板和外层固定支撑板均为钢套筒结构，所述内层连接板套箍设置于墩柱。
6.根据权利要求5所述的桥墩多向减震装置，其特征在于：所述外层固定支撑板上设置有纵向加劲肋。
7.根据权利要求6所述的桥墩多向减震装置，其特征在于：所述纵向加劲肋对应C形钢的固定端焊接于外层固定支撑板外表面。
8.根据权利要求7所述的桥墩多向减震装置，其特征在于：所述内层连接板套箍于桥墩墩身并通过压浆或者螺栓固定。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201810535733.3A CN108691266B (zh) | 2018-05-30 | 2018-05-30 | 桥墩多向减震装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201810535733.3A CN108691266B (zh) | 2018-05-30 | 2018-05-30 | 桥墩多向减震装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN108691266A CN108691266A (zh) | 2018-10-23 |
| CN108691266B true CN108691266B (zh) | 2023-12-12 |
Family
ID=63848361
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201810535733.3A Active CN108691266B (zh) | 2018-05-30 | 2018-05-30 | 桥墩多向减震装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN108691266B (zh) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109577171B (zh) * | 2018-11-13 | 2020-10-30 | 中安瑞宝建设集团有限公司 | 一种浮式桥梁防撞装置 |
| CN109898409B (zh) * | 2019-04-12 | 2021-01-08 | 新疆北新路桥集团股份有限公司 | 一种抗震式预制桥墩结构 |
| CN110258311A (zh) * | 2019-07-12 | 2019-09-20 | 沈阳建筑大学 | 一种多功能桥墩及其施工方法 |
| CN113389135B (zh) * | 2021-06-17 | 2022-10-28 | 北京工业大学 | 具有立体马牙槎和纤维混凝土灌浆的装配式多向耗能桥墩 |
| CN114922050B (zh) * | 2022-05-13 | 2023-07-25 | 中铁第四勘察设计院集团有限公司 | 一种环形阻尼件、多向环形钢阻尼装置及减隔震桥梁结构 |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013047433A (ja) * | 2011-07-25 | 2013-03-07 | Miwa Tec:Kk | 構造物制震および免震方法 |
| WO2016118430A1 (en) * | 2015-01-24 | 2016-07-28 | Su Hao | Seismic-proof connectors to protect buildings and bridges from earthquake hazards and enable fast construction |
| CN106351113A (zh) * | 2016-08-28 | 2017-01-25 | 防灾科技学院 | 一种高速铁路桥梁地震损伤控制体系 |
| CN107059599A (zh) * | 2017-04-27 | 2017-08-18 | 北京市市政工程设计研究总院有限公司 | 无支座自复位的抗震、减震现浇桥梁 |
| CN206570676U (zh) * | 2016-12-15 | 2017-10-20 | 同济大学 | 一种带可更换钢连梁的双柱式自复位耗能桥墩 |
| CN208685432U (zh) * | 2018-05-30 | 2019-04-02 | 林同棪国际工程咨询（中国）有限公司 | 耗能减震装置 |
-
2018
- 2018-05-30 CN CN201810535733.3A patent/CN108691266B/zh active Active
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013047433A (ja) * | 2011-07-25 | 2013-03-07 | Miwa Tec:Kk | 構造物制震および免震方法 |
| WO2016118430A1 (en) * | 2015-01-24 | 2016-07-28 | Su Hao | Seismic-proof connectors to protect buildings and bridges from earthquake hazards and enable fast construction |
| CN106351113A (zh) * | 2016-08-28 | 2017-01-25 | 防灾科技学院 | 一种高速铁路桥梁地震损伤控制体系 |
| CN206570676U (zh) * | 2016-12-15 | 2017-10-20 | 同济大学 | 一种带可更换钢连梁的双柱式自复位耗能桥墩 |
| CN107059599A (zh) * | 2017-04-27 | 2017-08-18 | 北京市市政工程设计研究总院有限公司 | 无支座自复位的抗震、减震现浇桥梁 |
| CN208685432U (zh) * | 2018-05-30 | 2019-04-02 | 林同棪国际工程咨询（中国）有限公司 | 耗能减震装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN108691266A (zh) | 2018-10-23 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN108691266B (zh) | 桥墩多向减震装置 | |
| CN107059599B (zh) | 无支座自复位的抗震、减震现浇桥梁 | |
| CN109853779B (zh) | 一种含摇摆柱和摇摆墙的全摇摆结构体系及其施工方法 | |
| CN105755952B (zh) | 植入式弹性橡胶支座装置及其用于预制混凝土桥梁墩柱与承台连接的施工方法 | |
| CN105297617B (zh) | 双柱式摇摆隔震桥墩结构体系 | |
| CN110144811B (zh) | 一种曲线梁桥独柱桥墩的非平衡抗扭抗倾覆结构及其施工方法 | |
| CN105484152A (zh) | 一种附加软钢阻尼器的桥墩与承台连接方式 | |
| CN105839518A (zh) | 一种双肢桥墩用耗能减震系梁 | |
| CN110424255A (zh) | 一种桥墩柱上的抗震装置 | |
| CN208685432U (zh) | 耗能减震装置 | |
| CN211368810U (zh) | 一种用于装配式桥梁墩柱的减震装置 | |
| JP2008214973A (ja) | 制震橋脚構造 | |
| KR20120088237A (ko) | 콘크리트-강관 복합 기둥 | |
| CN111236057A (zh) | 一种高架桥面板的抗震支座与桥面板的连接装置 | |
| CN208362891U (zh) | 一种横向装配式自复位型抗震挡块 | |
| CN105155866A (zh) | 一种砌体房屋分离式外套加层结构及其加层方法 | |
| CN202644386U (zh) | 后张法预应力钢管高强混凝土叠合桥墩 | |
| CN113430922B (zh) | 带波纹套管可复位双柱墩的钢管混凝土桥墩及其施工方法 | |
| CN112853934A (zh) | 一种新型耗能减震式分幅联塔斜拉桥塔间联系结构 | |
| CN212270655U (zh) | 一种高架桥面板的抗震支座与桥面板的连接装置 | |
| JP2001040616A (ja) | 橋梁の落橋防止装置 | |
| CN111485486A (zh) | 一种利用钢板耗能的自复位单墩柱结构 | |
| JP2003293323A (ja) | 連続桁橋梁の補強構造 | |
| CN215051998U (zh) | 一种新型耗能减震式分幅联塔斜拉桥塔间联系结构 | |
| CN114622483B (zh) | 一种内置耗能装置的装配式摇摆桥墩及其预制和装配方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |