CN113215963B - 一种自复位桥墩构件 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种自复位桥墩构件，涉及桥梁结构技术领域，包括柱体、减震与恢复构造和预应力索，所述柱体的下端伸入所述减震与恢复构造中，所述预应力索依次穿过所述柱体和所述减震与恢复构造。本发明充分利用减震与恢复构造的性能，在柱体发生较大摇摆反应时增加耗能和自复位能力，柱体的下端伸入减震与恢复构造可约束减震与恢复构造的剪切变形及提供更好抗剪能力，柱体和减震与恢复构造中间的预应力索施加预应力，使自复位桥墩构件的整体性和复位能力更强。本发明的自复位桥墩构件在很大程度上改善了其整体变形能力，提高了复位能力和滞回耗能能力，构件的加工操作简单方便，更加适合于梁式桥模型的重复性振动台试验研究。
Description
技术领域
本发明涉及桥梁结构技术领域，特别是涉及一种自复位桥墩构件。
背景技术
针对梁式桥结构模型振动台试验，往往需要多次重复进行地震波输入以考察结构的地震反应、或者地震波不同、或者幅值不同。现阶段的振动台试验中，因桥墩往往会发生较大的塑性变形甚至损坏，导致其随后的加载试验在带损伤的情况下进行，结果会出现很大的偏差。而采用更多同样的结构模型进行每一次加载试验，虽然可以保证试验的可比性及较真实性，则会显著提高试验的经济和时间花费，变得不可能。对梁式桥振动台试验，桥墩是主要的抗地震力构件，直接主导振动台试验的科学性和真实性。因此，设计一个可以发生塑性变形并具有自动恢复和自动复位能力的试验用桥墩构件，成为其关键技术环节之一。
发明内容
本发明的目的是提供一种自复位桥墩构件，以解决上述现有技术存在的问题，具有摇摆-自复位能力，避免损坏，确保试验的科学性和真实性。
为实现上述目的，本发明提供了如下方案：
本发明提供了一种自复位桥墩构件，其特征在于：包括柱体、减震与恢复构造和预应力索，所述柱体的下端伸入所述减震与恢复构造中，所述预应力索依次穿过所述柱体和所述减震与恢复构造。
优选地，所述柱体包括一体成型的上柱体和下柱体，所述下柱体的直径小于所述上柱体的直径，所述上柱体的中心线和所述下柱体的中心线重合，所述下柱体伸入所述减震与恢复构造中。
优选地，所述下柱体与所述减震与恢复构造之间存在间隙。
优选地，所述下柱体的上侧套设有钢板，所述钢板位于所述上柱体与所述减震与恢复构造之间，所述钢板与所述上柱体通过若干肋筋连接。
优选地，所述减震与恢复构造的下端设置在底座上，所述下柱体穿过所述减震与恢复构造的通孔并与所述底座接触。
优选地，所述钢板与所述底座之间设置有若干防屈曲支撑装置，所述防屈曲支撑装置与所述钢板和所述底座均能够拆卸地连接，若干所述防屈曲支撑装置均设置在所述减震与恢复构造的外侧。
优选地，所述预应力索依次穿过所述上柱体、所述下柱体和所述底座，所述预应力索的上端与所述上柱体的上端锚固连接，所述预应力索的下端与所述底座的下端锚固连接。
优选地，所述减震与恢复构造为橡胶垫。
本发明相对于现有技术取得了以下技术效果：
本发明充分利用减震与恢复构造的性能，在柱体发生较大摇摆反应时增加耗能和自复位能力，柱体的下端伸入减震与恢复构造可约束减震与恢复构造的剪切变形及提供更好抗剪能力，柱体和减震与恢复构造中间的预应力索施加预应力，使自复位桥墩构件的整体性和复位能力更强。本发明的自复位桥墩构件在很大程度上改善了其整体变形能力，提高了复位能力和滞回耗能能力，构件的加工操作简单方便，更加适合于梁式桥模型的重复性振动台试验研究。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明的自复位桥墩构件示意图一；
图2为本发明的自复位桥墩构件示意图二；
图3为本发明的柱体、钢板及减震与恢复构造示意图；
其中：100-自复位桥墩构件，1-柱体，2-减震与恢复构造，3-预应力索，4-上柱体，5-下柱体，6-钢板，7-底座，8-通孔，9-防屈曲支撑装置，10-支座，11-肋筋。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明的目的是提供一种自复位桥墩构件，以解决上述现有技术存在的问题，具有摇摆-自复位能力，避免损坏，确保重复使用试验中的科学性和真实性。
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
如图1-图3所示：本实施例提供了一种自复位桥墩构件100，包括柱体1、减震与恢复构造2和预应力索3，柱体1的下端伸入减震与恢复构造2中，预应力索3依次穿过柱体1和减震与恢复构造2。本实施例充分利用减震与恢复构造2的性能，在柱体1发生较大摇摆反应时增加耗能和自复位能力，柱体1的下端伸入减震与恢复构造2可约束减震与恢复构造2的剪切变形及提供更好抗剪能力，柱体1和减震与恢复构造2中间的预应力索3施加预应力，使自复位桥墩构件100的整体性和复位能力更强。
具体地，本实施例中，柱体1的材料与桥墩的实际材料相同，例如钢筋混凝土材料，柱体1包括一体成型的上柱体4和下柱体5，下柱体5的直径小于上柱体4的直径，上柱体4的中心线、下柱体5的中心线和减震与恢复构造2的通孔8的中心线重合，下柱体5伸入减震与恢复构造2的通孔8中。
本实施例中，减震与恢复构造2为橡胶垫。减震与恢复构造2的作用是增大柱体1摇摆反应，以更好促进防屈曲支撑装置9的耗能，和增加复位能力，下柱体5深入减震与恢复构造2内可约束减震与恢复构造2剪切变形及提供更好抗剪能力。
本实施例中，下柱体5与减震与恢复构造2之间存在1-2mm的间隙，方便下柱体5与减震与恢复构造2装配。下柱体5的直径为5cm、长度为1cm，通孔8的深度为1cm，通孔8的直径略大于下柱体5，下柱体5插入减震与恢复构造2的通孔8中形成抵抗剪力作用的结构。
本实施例中，下柱体5的外侧套设有钢板6，钢板6位于上柱体4与减震与恢复构造2之间，钢板6与上柱体4通过若干肋筋11连接成一体。
本实施例中，减震与恢复构造2的下端设置在底座7上，下柱体5穿过减震与恢复构造2的通孔8并与底座7接触，下柱体5与底座7的接触面可非平直。
本实施例中，钢板6与底座7之间设置有若干防屈曲支撑装置9(BucklingRestrainedBraces，简称BRBs)，防屈曲支撑装置9与钢板6和底座7均能够拆卸地连接，若干防屈曲支撑装置9均设置在减震与恢复构造2的外侧。防屈曲支撑装置9用来模拟纵筋滞回耗能，试验过程中可适当进行更换。
本实施例中，预应力索3依次穿过上柱体4、下柱体5和底座7，预应力索3的上端与上柱体4的上端锚固连接，预应力索3的下端与底座7的下端锚固连接。预应力索3为预应力束，用于施加预应力，使自复位桥墩构件100成为整体，并提供复位能力。
本实施例的自复位桥墩构件100具有良好的摇摆-自复位能力，可有效模拟桥墩力-位移滞回性能，通过替换防屈曲支撑装置9(BRB)，可重复用于梁式桥模型振动台试验。
本实施例的自复位桥墩构件100在很大程度上改善了其自恢复和自复位性能，提高了复位能力和滞回耗能能力，构件的加工操作简单方便，更加适合于梁式桥模型的重复振动台试验研究。本实施例的自复位桥墩构件100具有重要的价值，可以保证每一次加载前自复位桥墩构件100都“完好如初”。借鉴摇摆-自复位桥墩的抗震理念，可重复性进行试验。
本说明书中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
Claims (2)
1.一种自复位桥墩构件，其特征在于：包括柱体、减震与恢复构造和预应力索，所述柱体的下端伸入所述减震与恢复构造中，所述预应力索依次穿过所述柱体和所述减震与恢复构造；
所述柱体包括一体成型的上柱体和下柱体，所述下柱体的直径小于所述上柱体的直径，所述上柱体的中心线和所述下柱体的中心线重合，所述下柱体伸入所述减震与恢复构造中；
所述下柱体的上侧套设有钢板，所述钢板位于所述上柱体与所述减震与恢复构造之间，所述钢板与所述上柱体通过若干肋筋连接；
所述减震与恢复构造的下端设置在底座上，所述下柱体穿过所述减震与恢复构造的通孔并与所述底座接触；
所述钢板与所述底座之间设置有若干防屈曲支撑装置，所述防屈曲支撑装置与所述钢板和所述底座均能够拆卸地连接，若干所述防屈曲支撑装置均设置在所述减震与恢复构造的外侧；
所述预应力索依次穿过所述上柱体、所述下柱体和所述底座，所述预应力索的上端与所述上柱体的上端锚固连接，所述预应力索的下端与所述底座的下端锚固连接；
所述减震与恢复构造为橡胶垫。
2.根据权利要求1所述的自复位桥墩构件，其特征在于：所述下柱体与所述减震与恢复构造之间存在间隙。
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