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一种塑性铰区扩大截面装配式摇摆桥墩及其施工方法

  • 发布时间: 2025-05-08
预算 双方协商
基本信息
成果方:石家庄铁道大学
合作方式:技术转让
成果类型:发明专利,
行业领域
城市建设和社会发展
成果描述

本发明涉及一种塑性铰区扩大截面装配式摇摆桥墩及其施工方法,包括不等截面的方形预制装配桥墩墩柱和承台;该结构预制拼装桥墩墩柱为不等截面,该结构的预制拼接节段采用干接缝拼接,在桥墩底部塑性铰易损区即墩底底节段为扩大截面并在扩大截面四边安装耗能钢筋组PVC预留孔道,预制拼装桥墩底部节段和承台之间通过无粘结的耗能钢筋和预应力筋进行锚固拼装连接,桥墩底部节段和上部节段利用预应力筋无粘结形式连接。桥墩底部节段扩大部分和承台之间接触面处设有环形橡胶垫层。本发明可以保证桥墩在地震作用下具有良好的耗能能力,而且能有效减少底部节段塑性铰区混凝土被严重压碎,震后可以通过更换无粘结耗能钢筋,实现对桥墩的快速修复。

应用范围
为达到强震后快速恢复桥梁正常使用功能的目的,自复位摇摆桥墩结构在桥梁工程领域的应用得到了诸多学者的关注。自复位摇摆结构即使在强震作用下经历较大变形,也可利用结构的摇摆耗散地震能量,且结构自恢复力消除残余位移,并能经快速修复恢复其原有使用功能。但是摇摆结构损伤小导致其耗能能力较差,所以摇摆结构通常需要附加震后可方便更换的耗能装置,进而补偿结构本身的耗能能力。目前摇摆桥墩结构构造复杂,现场施工难度较大,耗能装置不易更换,其可修复性和长期使用性能还有待改善。 针对现有技术的上述问题,本发明提供了一种塑性铰区扩大截面装配式摇摆桥墩及其施工方法,用以解决自复位、耗能以及强震后快速恢复桥梁抗震性能的问题。


前景分析
 1)施工简便:使用预制拼装结构部件,并且预制拼装桥墩构件之间连接形式为采用干接缝拼装连接,通过预应力筋组将预制拼装桥墩构件连接成整体,无需在施工现场进行预制拼装构件的浇筑连接,施工工艺简单、提高施工质量、加快施工速度、减少环境污染。
 2)节约成本:使用价格相对低廉的耗能钢筋能够降低建造和修复成本,且预制拼装桥墩部件设计、安装过程简单,减少桥梁维护作业,降低安装维修成本。
3)耐久性高:相较传统现浇混凝土部件,预制拼装桥墩构件具有更好的耐久性;耗能钢筋经防锈处理,并在耗能钢筋组顶部加装保护盖,防止雨水渗入,保证耗能钢筋使用过程中的耐久性。
 4)自复位性:利用预应力钢筋的张拉力、结构自重及二期恒载实现桥梁结构在地震作用后的自复位,进而消除或减小震后桥梁结构的残余变形,预制拼装桥墩底部节段塑性铰区扩大部分和承台间铺设环形橡胶垫层,能够有效减少桥墩底部接触刚度,使桥墩摇摆耗散地震能量,且减少桥墩底端混凝土局部损伤,耗能钢筋的屈服能够耗散大部分地震能量,本发明在地震作用下除耗能筋屈服外其余预制拼装桥墩构件均无损伤,从而确保桥梁震后使用功能。
5)易修复性:当地震发生后,屈服的耗能钢筋可在震后快速更换,打开保护盖,利用电火花机取出PVC管里面屈服损坏的耗能钢筋组,并将新耗能筋进行安装,且更换过程对桥梁正常使用不产生影响,有利于震后及时恢复桥梁原有抗震性能。


联系方式

  • 联系人:

    王军文

  • 联系电话:

    19932581850

  • 通讯地址:

    河北省石家庄市北二环东路17号

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