CN117328331A - 墩梁铰接非贯穿式预应力自复位桥梁抗震体系 - Google Patents
墩梁铰接非贯穿式预应力自复位桥梁抗震体系 Download PDFInfo
- Publication number
- CN117328331A CN117328331A CN202311291204.0A CN202311291204A CN117328331A CN 117328331 A CN117328331 A CN 117328331A CN 202311291204 A CN202311291204 A CN 202311291204A CN 117328331 A CN117328331 A CN 117328331A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- pier
- pedestal
- steel plate
- bridge
- steel
- 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.)
- Pending
Links
- 230000000149 penetrating effect Effects 0.000 title claims abstract description 23
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 claims abstract description 141
- 239000010959 steel Substances 0.000 claims abstract description 141
- NJPPVKZQTLUDBO-UHFFFAOYSA-N novaluron Chemical compound C1=C(Cl)C(OC(F)(F)C(OC(F)(F)F)F)=CC=C1NC(=O)NC(=O)C1=C(F)C=CC=C1F NJPPVKZQTLUDBO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 54
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 claims description 42
- 239000011148 porous material Substances 0.000 claims description 7
- 238000012946 outsourcing Methods 0.000 claims description 4
- 238000005253 cladding Methods 0.000 claims 1
- 230000021715 photosynthesis, light harvesting Effects 0.000 description 12
- 238000013461 design Methods 0.000 description 11
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 11
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 10
- 230000000670 limiting effect Effects 0.000 description 10
- 230000009471 action Effects 0.000 description 8
- 238000000034 method Methods 0.000 description 6
- 238000004873 anchoring Methods 0.000 description 5
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 4
- 239000004567 concrete Substances 0.000 description 3
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 3
- 238000011065 in-situ storage Methods 0.000 description 3
- 230000001788 irregular Effects 0.000 description 3
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 3
- 230000002787 reinforcement Effects 0.000 description 3
- 230000003139 buffering effect Effects 0.000 description 2
- 238000011161 development Methods 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 238000002955 isolation Methods 0.000 description 2
- 230000035515 penetration Effects 0.000 description 2
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 2
- 230000008569 process Effects 0.000 description 2
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 2
- 230000008439 repair process Effects 0.000 description 2
- 229910001294 Reinforcing steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 238000005266 casting Methods 0.000 description 1
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 1
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 1
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 1
- 230000009977 dual effect Effects 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 1
- 238000005381 potential energy Methods 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 239000011150 reinforced concrete Substances 0.000 description 1
- 230000003014 reinforcing effect Effects 0.000 description 1
- 230000007704 transition Effects 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
- E01D1/00—Bridges in general
-
- 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
-
- 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
- E04—BUILDING
- E04B—GENERAL BUILDING CONSTRUCTIONS; WALLS, e.g. PARTITIONS; ROOFS; FLOORS; CEILINGS; INSULATION OR OTHER PROTECTION OF BUILDINGS
- E04B1/00—Constructions in general; Structures which are not restricted either to walls, e.g. partitions, or floors or ceilings or roofs
- E04B1/62—Insulation or other protection; Elements or use of specified material therefor
- E04B1/92—Protection against other undesired influences or dangers
- E04B1/98—Protection against other undesired influences or dangers against vibrations or shocks; against mechanical destruction, e.g. by air-raids
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E04—BUILDING
- E04H—BUILDINGS OR LIKE STRUCTURES FOR PARTICULAR PURPOSES; SWIMMING OR SPLASH BATHS OR POOLS; MASTS; FENCING; TENTS OR CANOPIES, IN GENERAL
- E04H9/00—Buildings, groups of buildings or shelters adapted to withstand or provide protection against abnormal external influences, e.g. war-like action, earthquake or extreme climate
- E04H9/02—Buildings, groups of buildings or shelters adapted to withstand or provide protection against abnormal external influences, e.g. war-like action, earthquake or extreme climate withstanding earthquake or sinking of ground
- E04H9/021—Bearing, supporting or connecting constructions specially adapted for such buildings
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E04—BUILDING
- E04H—BUILDINGS OR LIKE STRUCTURES FOR PARTICULAR PURPOSES; SWIMMING OR SPLASH BATHS OR POOLS; MASTS; FENCING; TENTS OR CANOPIES, IN GENERAL
- E04H9/00—Buildings, groups of buildings or shelters adapted to withstand or provide protection against abnormal external influences, e.g. war-like action, earthquake or extreme climate
- E04H9/02—Buildings, groups of buildings or shelters adapted to withstand or provide protection against abnormal external influences, e.g. war-like action, earthquake or extreme climate withstanding earthquake or sinking of ground
- E04H9/021—Bearing, supporting or connecting constructions specially adapted for such buildings
- E04H9/0237—Structural braces with damping devices
Abstract
本发明公开了墩梁铰接非贯穿式预应力自复位桥梁抗震体系，属于桥梁工程技术领域。包括从上往下顺次连接设置的主梁、桥墩、墩底缩尺区域和台座，所述主梁于桥墩的顶部连接部位设有铰接构造结构，所述墩底缩尺区域与台座的连接部位外侧设有抗滑移构造结构，所述墩底缩尺区域外侧设有板式耗能装置，所述板式耗能装置的一端与桥墩连接，另一端与台座连接，所述桥墩与台座的周向设有若干将二者连接的无粘结预应力钢绞线，所述无粘结预应力钢绞线的一端固定连接于桥墩上，另一端固定于台座上。本技术方案用以解决如何提高桥梁的抗震性能及保证震后可修复的问题。
Description
技术领域
本发明属于桥梁工程技术领域，具体涉及墩梁铰接非贯穿式预应力自复位桥梁抗震体系。
背景技术
随着人们对地震及其致灾机理认识的不断加深，桥梁抗震设防理论与方法得到了不断发展，从早期的基于强度的抗震设计，到目前国内外城市和公路桥梁抗震设计规范普遍采用的基于延性的抗震设计理念与方法。基于延性的抗震设计方法允许桥墩等桥梁主体结构在强震中发生塑性铰损伤、桥梁结构发生较大变形但不至于发生倒塌破坏。但无论是震前、震中还是震后，桥墩作为主要竖向承载构件，一旦发生严重损伤，将严重影响其承载能力。桥墩塑性损伤产生较大的残余变形导致桥梁在震后难以快速恢复功能，甚至难以修复，严重影响震后应急救援和灾后生产生活恢复。特别是城市桥梁，地震后不能及时恢复通行功能，将严重影响震后城市功能的快速恢复，造成严重的社会经济影响。因此，以桥梁抗倒塌为设防目标的城市桥梁延性抗震设计方法已经不能满足韧性城市的发展要求，桥梁抗震设计应逐步向具有易修复、可快速恢复的韧性桥梁设计转变。同时，将强震区桥梁墩柱竖向承载功能和水平抗震功能耦合在一起，大幅增加墩柱配筋或采用减隔震支座/装置，从而造成造价显著增加。韧性桥梁是韧性城市交通基础设施的关键节点，其目标是在强震作用下城市桥梁不仅仅要满足不倒塌的基本性能目标，更需要注重震后桥梁功能的可恢复性以及易修复性，从而避免由于城市桥梁功能的丧失造成更严重的不利社会经济影响。发展可恢复功能和可修复的韧性桥梁是国内外正在发展的高性能桥梁结构新理念和新型结构体系是实现韧性桥梁的关键。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种墩梁铰接非贯穿式预应力自复位桥梁抗震体系，用以解决如何提高桥梁的抗震性能及保证震后可修复的问题。
为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：
本发明墩梁铰接非贯穿式预应力自复位桥梁抗震体系，包括从上往下顺次连接设置的主梁、桥墩、墩底缩尺区域和台座，所述主梁于桥墩的顶部连接部位设有铰接构造结构，所述墩底缩尺区域与台座的连接部位外侧设有抗滑移构造结构，所述墩底缩尺区域外侧设有板式耗能装置，所述板式耗能装置的一端与桥墩连接，另一端与台座连接，所述桥墩与台座的周向设有若干将二者连接的无粘结预应力钢绞线，所述无粘结预应力钢绞线的一端固定连接于桥墩上，另一端固定于台座上。
进一步，所述铰接构造结构包括橡胶垫、保护钢板、凸榫和凹槽，所述凸榫设置于主梁上，所述凹槽设置于桥墩的上端，所述凸榫设置于凹槽内，所述橡胶垫设置于桥墩上端的接触平面上，所述保护钢板设置于橡胶垫上，所述主梁安装压紧于保护钢板上。
进一步，所述抗滑移构造结构包括限位器和钢垫板，所述钢垫板设置于墩底缩尺区域和台座的接触面之间，所述限位器周向设置于墩底缩尺区域的外侧，且固定于台座上。
进一步，所述板式耗能装置的上端和下端分别与桥墩内的预审钢筋和台座内的预设钢筋连接。
进一步，所述桥墩的侧面四周预设有孔道，所述桥墩的上端侧面和台座的上端侧面均设有锚固部位，所述无粘结预应力钢绞线穿过孔道，且两端分别锚固于桥墩和底座的锚固部位上。
进一步，所述墩底缩尺区域为桥墩的一部分，且二者一体化预制浇注。
进一步，所述墩底缩尺区域的外侧设有外包钢板，所述外包钢板将板式耗能装置包覆在内，且所述外包钢板的外轮廓与桥墩的外表面齐平。
进一步，所述板式耗能装置包括内侧套接钢板、外侧套接钢板、横向耗能弹簧和竖向耗能弹簧，所述内侧套接钢板套接于墩底缩尺区域外侧，所述外侧套接钢板套接于内侧套接钢板的外侧，且所述内侧套接钢板和外侧套接钢板之间设有安装间距，若干所述横向耗能弹簧设置于安装间距内，且横向耗能弹簧的两端分别固定于内侧套接钢板的外侧面上和外侧套接钢板的内侧面上，所述竖向耗能弹簧的一端固定于内侧套接钢板的下端面上，另一端固定连接于台座上。
进一步，所述板式耗能装置的外侧设有钢绞线预应力补偿装置，所述钢绞线预应力补偿装置包括锥形套接钢板，所述锥形套接钢板的圆周方向设有若干倾斜的滑槽，所述滑槽的底面长度方向上设有若干限位孔，所述滑槽的内部设有滑块，所述滑块上设有安装孔，所述安装孔内设有顶杆，所述顶杆的外侧套接有顶升弹簧，所述顶升弹簧的一端固定于滑块上，所述顶升弹簧的另一端固定于顶杆的端部，所述顶杆的端部设有套环，所述套环套接于无粘结预应力钢绞线上，所述滑槽内设有牵引弹簧，所述牵引弹簧的一端固定于滑块上，所述牵引弹簧的另一端固定于台座上。
进一步，所述滑槽的两侧对称设有挡板，所述挡板的一侧固定锥形套接钢板上。
本发明的有益效果在于：
本发明涉及的墩梁铰接非贯穿式预应力自复位桥梁抗震体系，通过合理设计桥墩与主梁的铰接关系、桥墩与台座的抗滑移关系，可以实现正常运营状态下桥梁体系的合理受力和在地震作用下桥墩摇摆隔震并实现自复位的双重功能。本发明提供的墩梁铰接非贯穿式预应力自复位桥梁抗震体系适用于各种规则及非规则桥墩，工作原理清晰，实用可靠，选用的材料均为常规材料，因此造价与维护成本低，具有一定的工程应用价值。
本发明的其他优点、目标和特征将在随后的说明书中进行阐述，并且在某种程度上对本领域技术人员而言是显而易见的，或者本领域技术人员可以从本发明的实践中得到教导。本发明的目标和其他优点可以通过下面的说明书来实现和获得。
附图说明
为了使本发明的目的、技术方案和有益效果更加清楚，本发明提供如下附图进行说明：
图1为本发明的桥梁总体布置立面示意图；
图2为本发明的桥墩与主梁间的连接示意图；
图3为本发明的桥墩与台座间的连接示意图；
图4为本发明的自复位桥墩构造图；
图5为本发明的板式耗能装置和钢绞线预应力补偿装置安装于桥墩上的剖视图示意图；
图6为本发明的板式耗能装置和钢绞线预应力补偿装置安装于桥墩上的立体示意图；
图7为本发明的板式耗能装置的具体结构立体示意图；
图8为本发明的钢绞线预应力补偿装置具体结构的立体示意图；
图9为本发明图5中A处的局部放大示意图；
图10为本发明图8中B处的局部放大示意图。
附图中标记如下：
1—主梁、2—桥墩、3—墩底缩尺区域、4—橡胶垫、5—保护钢板、6—凸榫、7—凹槽、8—限位器、9—板式耗能装置、91—内侧套接钢板、92—安装钢板、93—竖向耗能弹簧、94—外侧套接钢板、95—横向耗能弹簧、11—无粘结预应力钢绞线、12—台座、13—承台、14—外包钢板、15—桩基、16—锥形套接钢板、17—滑槽、18—挡板、19—滑块、20—限位孔、21—顶升弹簧、22—顶杆、23—套环、24—牵引弹簧。
具体实施方式
如图1～10所示，本发明墩梁铰接非贯穿式预应力自复位桥梁抗震体系，具体如图1、图2、图3、图4所示，主梁1与桥墩2顶部的铰接构造结构、墩底缩尺区域3与台座12的抗滑移构造结构、墩底缩尺区域3四周安装的板式耗能装置9、桥墩2与台座12通过无粘结预应力钢绞线11的连接，四部分共同实现桥墩2的摇摆、耗能及自复位。主梁1与桥墩2顶部的铰接构造结构由橡胶垫4、保护钢板5、凸榫6、凹槽7组成，实现主梁1与桥墩2之间的相对转动。墩底缩尺区域3与台座12的抗滑移构造结构由限位器8、钢垫板组成，需要说明的是限位器8为现有技术中常见的桥梁限位器，或者采用钢板进行限位也可，其目的是阻止滑动，实现桥墩2与台座12之间的水平限位。板式耗能装置9通过预埋在桥墩2和台座12的普通钢筋进行安装。桥墩2四周预留孔道，无粘结预应力钢绞线11通过预留孔道将桥墩2和台座12连接在一起，由无粘结预应力钢绞线11提供震后桥墩2的恢复力。
在一种可实施的方式中台座12与承台13整体现浇，浇筑台座12时留设无粘结预应力钢绞线11的孔道和锚固端位置。
在一种可实施的方式中无粘结预应力钢绞线11设有多组。
在一种可实施的方式中桥墩2中的无粘结预应力钢绞线11采用非贯穿式设计，无粘结预应力钢绞线11锚固端分别设置在桥墩2的侧面和台座12的侧面，没有贯穿至主梁1，便于后期维护。
在一种可实施的方式中墩底缩尺区域3为桥墩2的一部分，两者整体制作。
在一种可实施的方式中墩底缩尺区域3四周安装完板式耗能装置9后，由外包钢板14进行包封，外轮廓与桥墩2齐平。
为了便于理解，具体的工程实施方式如下：桥梁总体布置为一联4跨30m预应力钢筋混凝土连续箱梁桥。其中过渡墩为常规构件，采用盆式支座；中墩均采用自复位桥墩2。
自复位桥墩2采用异形非规则变截面双柱墩，桥墩2混凝土标号为C40。桥墩2采用预制构件，运至现场后，整孔吊装至设计位置，进行预应力钢绞线的穿束、张拉，锚下张拉控制应力为744MPa，对称张拉。在桥墩2顶部安装保护钢板5、橡胶垫4和限位器8；浇筑主梁1；安装墩底缩尺区域3四周的板式耗能装置9，板式耗能装置9可以采用Q235钢材，虽然地震后需要更换，但是能起到耗能效果。
本技术方案公开了墩梁铰接非贯穿式预应力自复位桥梁抗震体系，适用于各种有抗震设防需求的桥梁，解决了如何提高桥梁的抗震性能及保证震后可修复的问题。在本发明公开的体系中，桥梁正常运营状态下，桥墩2与主梁1的连接构造允许多跨桥梁的主梁1因温度、收缩徐变等作用效应引起的转角变形；桥墩2与台座12的连接构造不允许桥墩2相对台座12发生滑移和转角变形。在地震作用下，桥墩2与主梁1的连接构造允许多跨桥梁的多个桥墩2共同抵抗地震作用；桥墩2与台座12的连接构造允许桥墩2以一侧为支点发生刚性转动，即“摇摆”，墩底缩尺区域3四周的板式耗能装置9在“摇摆”中发生屈曲，耗散地震能量，桥墩2中的无粘结预应力钢绞线11可在“摇摆”中提供使桥墩2实现自复位的恢复力。此类桥梁体系的自振周期长，能避开地震动中能量较为集中的频率区段，有效保护桥梁主体结构的安全，墩底缩尺区域3四周的板式耗能装置9在震后可进行更换，由于桥梁主体结构处于安全状态，仅在小部分区域内出现轻微损伤，在震后进行表观修复及更换耗能构件后，即可恢复正常运营状态。
本技术方案提供的墩梁铰接非贯穿式预应力自复位桥梁抗震体系适用于各种规则及非规则桥墩2梁铰接非贯穿式预应力自复位桥梁抗震体系，该体系安装时包括以下步骤：
(1)施工桩基15，承台13和台座12，在施工台座12时注意提前预留预应力孔道的和锚固端的位置。
(2)桥墩2施工前安装台座12中的限位器8和钢垫板。当桥墩2为预制构件时，将桥墩2吊装至设计位置，检查预应力孔道位置和桥墩2与台座12的贴合度，满足设计要求时进行预应力钢绞线的穿束、张拉；当桥墩2为现浇构件时，注意预应力孔道的预留和保护，待桥墩2混凝土强度达到设计要求时，进行预应力钢绞线的穿束、张拉。
(3)在桥墩2顶部安装保护钢板5、橡胶垫4。
(4)现场浇筑主梁1或者吊装预制主梁1。
(5)在墩底缩尺区域3四周安装板式耗能装置9后，进行外包钢板14包封墩，工作原理清晰，实用可靠，造价与维护成本低，具有一定的推广应用价值。
如图5-10所示，为了进一步提升板式耗能装置9的耗能效果，其具体的结构如下：板式耗能装置9包括内侧套接钢板91、外侧套接钢板94、横向耗能弹簧95和竖向耗能弹簧93，其中内侧套接钢板91和外侧套接钢板94可以优选为钢板焊接为圆柱形，或者根据墩底缩尺区域3的形状确定，具体为，内侧套接钢板91能紧密套接于墩底缩尺区域3上为准(固定连接)，内侧套接钢板91套接于墩底缩尺区域3外侧，外侧套接钢板94套接于内侧套接钢板91的外侧，且内侧套接钢板91和外侧套接钢板94之间设有安装间距，若干横向耗能弹簧95设置于安装间距内，且横向耗能弹簧95的两端分别固定于内侧套接钢板91的外侧面上和外侧套接钢板94的内侧面上，竖向耗能弹簧93的一端固定于内侧套接钢板91的下端面上，优选，内侧套接钢板91的下端边缘设有安装钢板92，竖向耗能弹簧93的一端固定于安装钢板92上，另一端固定连接于台座上，固定的方式可以采用焊接。
上述板式耗能装置9的工作原理为：当桥墩2受到地震的作用力时，墩底缩尺区域3或以底部边缘部分作为支点进行转动，转动的时候，内侧套接钢板91也会随着桥墩2一直转动(偏转)，而外侧套接钢板94不能进行偏转，因此内侧套接钢板91就会挤压横向耗能弹簧95，横向耗能弹簧95就会被压缩，相对设置的耗能弹簧将会被拉绳，进而通过形变的方式起到消耗和缓冲地震能量的目的，同时桥墩2在偏转的时候，还会有一个竖向的位移，因此会对内侧套接钢板91底部设置的竖向耗能弹簧93起到一侧压缩和一侧拉升的作用，进而竖向耗能弹簧93也能通过其形变方式进行耗能，进而降低墩底缩尺区域3的底部边缘与钢垫板的接触力和冲击力，进而对墩底缩尺区域3边缘进行保护。
同时，横向耗能弹簧95和竖向耗能弹簧93均采用圆周均布的方式设置，即无论地震无论从任何方向作用，本板式耗能装置9均能起到很好的缓冲耗能效果，且地震之后，横向耗能弹簧95和竖向耗能弹簧93始终具备一个恢复常态的势能，因此对桥墩2复位或者自动复位具备一定的辅助效果，同时地震后只需略微调整一下桥墩2的位置即可，无需对板式耗能装置9进行更换。
在现有技术中，预应力损失是指在预应力混凝土结构及预应力钢结构中，实际存在于预应力钢筋或钢材内的有效预应力与张拉控制应力的差值。预应力钢筋或钢材在张拉时的控制应力，由于多种因素的影响，会不断咸小，即在张拉时期及以后的各个阶段中，预应力值会逐步损失。由于无粘结预应力钢绞线11在安装完成之后，其施加的预应力会随着时间的推移逐渐损耗。
因此，为了进一步提升无粘结预应力钢绞线11的固定、加固以及作用于桥墩2上的复位效果，在板式耗能装置9的外侧设有钢绞线预应力补偿装置，钢绞线预应力补偿装置包括锥形套接钢板16，锥形套接钢板16在本具体实施方式中，较小的一端向上设置，在锥形套接钢板16的圆周方向的侧面上设有若干倾斜的滑槽17，倾斜滑槽17的上端靠近桥墩2的中心设置，在滑槽17的底面长度方向上设有若干限位孔20，限位孔20的数量和大小可根据实际情况进行设置，在滑槽17的内部设有滑块19，滑块19上设有安装孔，安装孔内设有顶杆22，顶杆22滑动连接于安装孔内，顶杆22的外侧套接有顶升弹簧21，顶升弹簧21的一端固定于滑块19上，顶升弹簧21的另一端固定于顶杆22的端部，优选为，顶杆22的端部设有挡环，顶升弹簧21固定于挡环上，挡环焊接与顶杆22上，在顶杆22的端部焊接固定设有套环23，套环23套接于无粘结预应力钢绞线11上，滑槽17内设有牵引弹簧24，在本具体实施方式中，牵引弹簧24设置于滑块19的下方，牵引弹簧24的一端固定于滑块19上，牵引弹簧24的另一端固定于台座12上。
上述钢绞线预应力补偿装置的工作原理为：当无粘结预应力钢绞线11安装完成且施加预应力之后，将套环23套接于无粘结预应力钢绞线11上，同时滑动滑块19的位置，使顶杆22的另一端位于限位孔20内，不难理解的是，此时顶杆22在无粘结预应力钢绞线11的作用力下，会克服顶升弹簧21的作用力，带动顶杆22滑动只限位孔20内，上述步骤即完成了钢绞线预应力补偿装置的初步安装。
在钢绞线的工作过程中，无论是因为桥墩2还是台座12自身的形变或者偏移，无粘结预应力钢绞线11上的预应力都会发生损耗，损耗之后，其对顶杆22的作用了变小，此时在顶升弹簧21复位的作用下，将会带动顶杆22向外滑动，即顶杆22的端部会推出限位孔20，即此时失去了滑动限位的作用，即在牵引弹簧24的作用下，滑块19会在滑槽17内滑动，由于滑道是倾斜设置，即向下滑动的过程中，滑块19会靠近无粘结预应力钢绞线11，即可弥补无粘结预应力钢绞线11的松弛量，即顶杆22会将无粘结预应力钢绞线11向外顶出，当滑块19下移过程中，无粘结预应力钢绞线11对顶杆22的作用力达到初始预设的预应力时，又会使顶升弹簧21压缩，使顶杆22向内侧滑动，即下移的过程中，顶杆22又会进入限位孔20内，实现对滑块19的限位，从而使松弛的预应力减小的无粘结预应力钢绞线11回复初始的预应力。
不难理解的是，限位孔20的深度可根据实际情况进行设定，优选为3mm，且每次预应力补偿时，顶杆22和顶升弹簧21的该变量都是相同的，即调整之后的无粘结预应力钢绞线11上的预应力均和预设预应力，且每一根无粘结预应力钢绞线11上都设有该装置，即可保证桥墩2上各个方向上的无粘结预应力钢绞线11上的预应力相等，相等的预应力可提升对桥墩2的加固或者是对桥墩2的复位效果，同时还避免后期短时间内就需要对无粘结预应力钢绞线11的预应力进行人工调整的麻烦。
在一种可实施的方式中，滑槽17的两侧对称设有挡板18，挡板18的一侧固定锥形套接钢板16上，其效果在于，将滑块19限位于滑槽17中，保证滑动的效果。
最后说明的是，以上优选实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管通过上述优选实施例已经对本发明进行了详细的描述，但本领域技术人员应当理解，可以在形式上和细节上对其作出各种各样的改变，而不偏离本发明权利要求书所限定的范围。
Claims (10)
1.一种墩梁铰接非贯穿式预应力自复位桥梁抗震体系，其特征在于：包括从上往下顺次连接设置的主梁(1)、桥墩(2)、墩底缩尺区域(3)和台座(12)，所述主梁(1)于桥墩(2)的顶部连接部位设有铰接构造结构，所述墩底缩尺区域(3)与台座(12)的连接部位外侧设有抗滑移构造结构，所述墩底缩尺区域(3)外侧设有板式耗能装置(9)，所述板式耗能装置(9)的一端与桥墩(2)连接，另一端与台座(12)连接，所述桥墩(2)与台座(12)的周向设有若干将二者连接的无粘结预应力钢绞线(11)，所述无粘结预应力钢绞线(11)的一端固定连接于桥墩(2)上，另一端固定于台座(12)上。
2.根据权利要求1所述的墩梁铰接非贯穿式预应力自复位桥梁抗震体系，其特征在于：所述铰接构造结构包括橡胶垫4、保护钢板(5)、凸榫(6)和凹槽(7)，所述凸榫(6)设置于主梁(1)上，所述凹槽(7)设置于桥墩(2)的上端，所述凸榫(6)设置于凹槽(7)内，所述橡胶垫4设置于桥墩(2)上端的接触平面上，所述保护钢板(5)设置于橡胶垫4上，所述主梁(1)安装压紧于保护钢板(5)上。
3.根据权利要求1所述的墩梁铰接非贯穿式预应力自复位桥梁抗震体系，其特征在于：所述抗滑移构造结构包括限位器(8)和钢垫板，所述钢垫板设置于墩底缩尺区域(3)和台座(12)的接触面之间，所述限位器(8)周向设置于墩底缩尺区域(3)的外侧，且固定于台座(12)上。
4.根据权利要求1所述的墩梁铰接非贯穿式预应力自复位桥梁抗震体系，其特征在于：所述板式耗能装置(9)的上端和下端分别与桥墩(2)内的预审钢筋和台座(12)内的预设钢筋连接。
5.根据权利要求1所述的墩梁铰接非贯穿式预应力自复位桥梁抗震体系，其特征在于：所述桥墩(2)的侧面四周预设有孔道，所述桥墩(2)的上端侧面和台座(12)的上端侧面均设有锚固部位，所述无粘结预应力钢绞线(11)穿过孔道，且两端分别锚固于桥墩(2)和底座的锚固部位上。
6.根据权利要求1所述的墩梁铰接非贯穿式预应力自复位桥梁抗震体系，其特征在于：所述墩底缩尺区域(3)为桥墩(2)的一部分，且二者一体化预制浇注。
7.根据权利要求1所述的墩梁铰接非贯穿式预应力自复位桥梁抗震体系，其特征在于：所述墩底缩尺区域(3)的外侧设有外包钢板(14)，所述外包钢板(14)将板式耗能装置(9)包覆在内，且所述外包钢板(14)的外轮廓与桥墩(2)的外表面齐平。
8.根据权利要求1所述的墩梁铰接非贯穿式预应力自复位桥梁抗震体系，其特征在于：所述板式耗能装置(9)包括内侧套接钢板(91)、外侧套接钢板(94)、横向耗能弹簧(95)和竖向耗能弹簧(93)，所述内侧套接钢板(91)套接于墩底缩尺区域(3)外侧，所述外侧套接钢板(94)套接于内侧套接钢板(91)的外侧，且所述内侧套接钢板(91)和外侧套接钢板(94)之间设有安装间距，若干所述横向耗能弹簧(95)设置于安装间距内，且横向耗能弹簧(95)的两端分别固定于内侧套接钢板(91)的外侧面上和外侧套接钢板(94)的内侧面上，所述竖向耗能弹簧(93)的一端固定于内侧套接钢板(91)的下端面上，另一端固定连接于台座(12)上。
9.根据权利要求1所述的墩梁铰接非贯穿式预应力自复位桥梁抗震体系，其特征在于：所述板式耗能装置(9)的外侧设有钢绞线预应力补偿装置，所述钢绞线预应力补偿装置包括锥形套接钢板(16)，所述锥形套接钢板(16)的圆周方向设有若干倾斜的滑槽(17)，所述滑槽(17)的底面长度方向上设有若干限位孔(20)，所述滑槽(17)的内部设有滑块(19)，所述滑块(19)上设有安装孔，所述安装孔内设有顶杆(22)，所述顶杆(22)的外侧套接有顶升弹簧(21)，所述顶升弹簧(21)的一端固定于滑块(19)上，所述顶升弹簧(21)的另一端固定于顶杆(22)的端部，所述顶杆(22)的端部设有套环(23)，所述套环(23)套接于无粘结预应力钢绞线(11)上，所述滑槽(17)内设有牵引弹簧(24)，所述牵引弹簧(24)的一端固定于滑块(19)上，所述牵引弹簧(24)的另一端固定于台座(12)上。
10.根据权利要求9所述的墩梁铰接非贯穿式预应力自复位桥梁抗震体系，其特征在于：所述滑槽(17)的两侧对称设有挡板(18)，所述挡板(18)的一侧固定锥形套接钢板(16)上。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202311291204.0A CN117328331A (zh) | 2023-10-08 | 2023-10-08 | 墩梁铰接非贯穿式预应力自复位桥梁抗震体系 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202311291204.0A CN117328331A (zh) | 2023-10-08 | 2023-10-08 | 墩梁铰接非贯穿式预应力自复位桥梁抗震体系 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN117328331A true CN117328331A (zh) | 2024-01-02 |
Family
ID=89276757
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202311291204.0A Pending CN117328331A (zh) | 2023-10-08 | 2023-10-08 | 墩梁铰接非贯穿式预应力自复位桥梁抗震体系 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN117328331A (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114658262A (zh) * | 2022-03-19 | 2022-06-24 | 山东舜博金属制品有限公司 | 不锈钢平房 |
-
2023
- 2023-10-08 CN CN202311291204.0A patent/CN117328331A/zh active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114658262A (zh) * | 2022-03-19 | 2022-06-24 | 山东舜博金属制品有限公司 | 不锈钢平房 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR100522170B1 (ko) | 단경간 및 다경간 합성형교(合成桁橋)의 시공법 | |
| KR100840191B1 (ko) | 높이 조절이 가능한 강합성 콘크리트 강관을 이용한 교량단면 증설공법 | |
| CN117328331A (zh) | 墩梁铰接非贯穿式预应力自复位桥梁抗震体系 | |
| KR20010036486A (ko) | 다단계 긴장식 프리스트레스트 거더의 설계 방법 및 거더의 제조방법 | |
| CN113585049B (zh) | 一种可更换塑性铰的自复位预制拼装钢管混凝土桥墩节点连接结构及其施工方法 | |
| CN110468691B (zh) | 一种灾后可更换装配式混凝土防摇摆桥墩体系 | |
| KR100974305B1 (ko) | 정모멘트 구간용 거더와 부모멘트 구간용 거더 및 이를 이용한 다경간 교량시공방법 | |
| CN112095495A (zh) | 桥梁托换支撑结构及施工方法 | |
| CN110284420B (zh) | 易于震后修复的自复位全预制桥墩-承台结构及其装配方法 | |
| CN113668368B (zh) | 一种塑性铰区扩大截面装配式摇摆桥墩及其施工方法 | |
| CN215482258U (zh) | 节段拼装单柱墩分离式uhpc摇摆承台多重减震体系 | |
| CN219731647U (zh) | 一种具有缓冲功能的可拆卸混凝土护栏结构 | |
| CN211947909U (zh) | 带可更换耗能波纹钢连梁的双柱式自复位钢管混凝土桥墩 | |
| CN111074756A (zh) | 一种减震耗能装配式摇摆桥墩构件及其施工方法 | |
| CN108978448B (zh) | 一种抗震型梁桥桥墩的施工方法 | |
| CN207003212U (zh) | 一种组合式拱桥 | |
| CN111910535B (zh) | 一种独柱墩桥梁的无损加固支承系统及施工方法 | |
| CN212801168U (zh) | 一种独柱墩桥梁固结抗倾覆加固结构 | |
| CN214939362U (zh) | 具有自复位功能的钢管混凝土矩形桥墩与基础的连接结构 | |
| CN210482020U (zh) | 可大幅度减小承受弯矩的矮墩刚构桥的墩底构造 | |
| CN110306425B (zh) | 可大幅度减小承受弯矩的矮墩刚构桥的墩底构造 | |
| CN213571600U (zh) | 桥梁托换支撑结构 | |
| CN211571702U (zh) | 一种公路桥梁桩基加固装置 | |
| CN211735037U (zh) | 一种防落梁伸缩缝连接装置 | |
| CN211735114U (zh) | 一种用于矩形独柱墩桥梁的抗倾覆加固结构 |
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 |