CN114382004A - 一种带有可更换剪切耗能装置的自复位双柱墩体系 - Google Patents

一种带有可更换剪切耗能装置的自复位双柱墩体系 Download PDF

Info

Publication number
CN114382004A
CN114382004A CN202210065605.3A CN202210065605A CN114382004A CN 114382004 A CN114382004 A CN 114382004A CN 202210065605 A CN202210065605 A CN 202210065605A CN 114382004 A CN114382004 A CN 114382004A
Authority
CN
China
Prior art keywords
pier
energy consumption
self
consumption device
shear
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
Application number
CN202210065605.3A
Other languages
English (en)
Inventor
贾俊峰
魏博
郦炎森
白玉磊
郭彬立
郭河
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Cccc Road And Bridge Inspection And Maintenance Co ltd
Beijing University of Technology
CCCC Infrastructure Maintenance Group Co Ltd
Original Assignee
Cccc Road And Bridge Inspection And Maintenance Co ltd
Beijing University of Technology
CCCC Infrastructure Maintenance Group Co Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Cccc Road And Bridge Inspection And Maintenance Co ltd, Beijing University of Technology, CCCC Infrastructure Maintenance Group Co Ltd filed Critical Cccc Road And Bridge Inspection And Maintenance Co ltd
Priority to CN202210065605.3A priority Critical patent/CN114382004A/zh
Publication of CN114382004A publication Critical patent/CN114382004A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

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
    • 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
    • E01D19/04—Bearings; Hinges

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Architecture (AREA)
  • Civil Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Bridges Or Land Bridges (AREA)

Abstract

本发明公开了一种带有可更换剪切耗能装置的自复位双柱墩体系，属于桥梁工程技术领域，包括上部结构、用于支撑所述上部结构的下部结构和承台，所述下部结构包括对称设置的左支撑体系和右支撑体系，所述左支撑体系包括盖梁、固定支撑在所述盖梁底部桥墩，所述左支撑体系和右支撑体系的盖梁之间连接有剪切耗能装置，所述桥墩与所述承台之间摇摆连接，所述剪切耗能装置在左支撑体系和右支撑体系的盖梁之间发生相对位移时进行耗能。采用本发明桥梁体系，可以充分发挥耗能装置耗能效率，还能提高桥墩耗能能力以及提高桥墩复位力和抗倾覆能力。

Description

一种带有可更换剪切耗能装置的自复位双柱墩体系
技术领域
本发明属于桥梁工程技术领域，具体涉及一种带有可更换剪切耗能装置的自复位双柱墩体系。
背景技术
传统的双柱式桥墩是按照延性抗震设计的，虽然能够保证桥墩在地震下不倒塌，但是地震会导致桥墩塑性铰区严重损伤，同时产生较大的残余位移，不利于震后的快速恢复。
采用后张预应力筋连接的自复位双柱墩放松了墩底和承台之间的约束，允许桥墩在地震作用下发生摇摆，提高了其自复位能力。为提高其耗能能力，需要设置外置耗能装置。但是，现有的外置耗能装置一般都布置于墩底和墩顶摇摆界面附近，桥墩水平位移较小时，耗能装置变形很小，耗能能力较弱，随着桥墩水平位移增大，耗能装置变形增加较慢，无法充分发挥耗能器的耗能能力。另外，传统的摇摆桥墩因为摇摆后倾覆位移较小，具有较大的倾覆危险，而采用预应力筋虽为桥墩提供额外的复位力，但预应力筋的检查更换较为困难。因此，如何能在桥墩水平位移较小时提高耗能装置的变形，充分发挥耗能器的耗能能力是下一步工作亟需解决的问题。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种带有可更换剪切耗能装置的自复位双柱墩体系，可以充分发挥耗能装置耗能效率，还能提高桥墩耗能能力以及提高桥墩复位力和抗倾覆能力。
为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：
本发明一种带有可更换剪切耗能装置的自复位双柱墩体系，包括上部结构、用于支撑所述上部结构的下部结构和承台，所述下部结构包括对称设置的左支撑体系和右支撑体系，所述左支撑体系包括盖梁、固定支撑在所述盖梁底部桥墩，所述左支撑体系和右支撑体系的盖梁之间连接有剪切耗能装置，所述桥墩与所述承台之间摇摆连接，所述剪切耗能装置在左支撑体系和右支撑体系的盖梁之间发生相对位移时进行耗能。
进一步，所述剪切耗能装置的两端分别与左支撑体系和右支撑体系的盖梁之间可拆卸连接。
进一步，所述剪切耗能装置包括剪切耗能段、固定设置在所述剪切耗能段两端的连接端板，所述盖梁的内侧预埋有预埋螺杆和连接套筒，所述连接套筒的一端连接至所述预埋螺杆，所述连接套筒的另一端通过锚固螺栓连接至连接端板。
进一步，所述剪切耗能装置的外侧设置有防护混凝土，所述防护混凝土的抗压强度小于桥墩和盖梁的抗压强度。
进一步，所述桥墩的墩底设置有预留孔，所述承台上预埋有剪力销，所述剪力销的上端深入桥墩的预留孔内，所述预留孔的尺寸大于剪力销的尺寸，所述剪力销埋入承台中的长度大于深入桥墩底部的长度。
进一步，所述桥墩的墩底向上延伸一定高度的外侧包裹有钢板。
进一步，所述左支撑体系还包括至少两个支座，所述支座设置在盖梁和上部结构之间，位于盖梁外侧悬臂段的支座到桥墩的距离大于位于盖梁内侧支座到桥墩的距离。
进一步，所述上部结构包括若干并列设置的T型梁、连接所述T型梁的横隔梁，所述T型梁的数量与所述支座的数量相等，所述支座与T型梁一一对应进行支撑。
进一步，所述盖梁内设置有加强纵筋，所述加强纵筋平行设置在所述盖梁内侧上部。
进一步，所述桥墩与盖梁之间通过现浇或预制为一个整体。
本发明的有益效果在于：
本发明一种带有可更换剪切耗能装置的自复位双柱墩体系，将盖梁分为左右两个对称的部分，两部分之间通过剪切耗能装置连接，在桥墩发生摇摆时，本发明装置利用两段盖梁之间的较大的相对位移，从而充分利用了剪切耗能装置的剪切耗能，提高了体系的耗能能力；震后能够方便拆卸受损的耗能装置并重新进行安装，具有较好的可更换性。
本发明双柱墩体系，通过在承台和墩柱之间进行断开，当桥墩在地震作用下发生摇摆，可以通过上部结构自重提供自复位能力，由于摇摆后盖梁受力的变化导致桥墩复位能力得以提高，从而可以在不采用无粘结预应力筋的情况下提高体系的抗倾覆能力。
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为本发明桥墩体系的正视图；
图2为本发明桥墩体系发生变形后正视图；
图3为本发明桥墩体系中墩底的局部放大示意图；
图4为本发明桥墩体系未发生摇摆时主梁受力示意图；
图5为本发明桥墩体系发生摇摆后主梁受力示意图；
图6为本发明桥墩体系未发生摇摆时盖梁受力示意图；
图7为本发明桥墩体系发生摇摆后盖梁受力示意图。
附图中标记如下：盖梁1、桥墩2、承台3、剪切耗能装置4、上部主梁5、支座6、垫石7、锚固螺栓8、连接套筒9、预埋螺杆10、防护混凝土11、外包钢管12、剪力销13、预留孔14、加强纵筋15。
具体实施方式
如图1所示，本发明一种带有可更换剪切耗能装置4的自复位双柱墩体系，包括上部结构、用于支撑所述上部结构的下部结构和承台3，所述下部结构包括对称设置的左支撑体系和右支撑体系，左支撑体系和右支撑体系的结构相同，以左支撑体系为例，所述左支撑体系包括盖梁1、固定支撑在所述盖梁1底部桥墩2，所述左支撑体系和右支撑体系的盖梁1之间连接有剪切耗能装置4，承台3与桥墩2之间断开，使得所述桥墩2与所述承台3之间摇摆连接；此处摇摆连接的方式指的是在承台3与桥墩2的墩底之间断开，使得两者之间在地震时可以发生一定的偏转，采用承台3直接对桥墩2支承的连接配合方式。所述剪切耗能装置4在左支撑体系和右支撑体系的盖梁1之间发生相对位移时进行耗能。本发明装置，相当于将常规的盖梁1分为左右几何尺寸相同的两段，其中左盖梁1的右端和右盖梁1的左端分别与剪切耗能装置4的左右两端连接，剪切耗能装置4位于组合后盖梁1的中心位置。
本实施例中，所述剪切耗能装置4的两端分别与左支撑体系和右支撑体系的盖梁1之间可拆卸连接，当耗能装置在地震作用下破坏后，可以更换新的剪切耗能装置4，保证后续桥梁的抗震效果，具体的，所述剪切耗能装置4包括剪切耗能段、固定设置在所述剪切耗能段两端的连接端板，剪切耗能段可采用多块钢板拼接而成，所述盖梁1的内侧预埋有预埋螺杆10和连接套筒9，所述连接套筒9的一端连接至所述预埋螺杆10，所述连接套筒9的另一端通过锚固螺栓8连接至连接端板，当剪切耗能装置4在地震作用下破坏后，可以将锚固螺栓8拧下，更换新的剪切耗能装置4，该体系有良好的可更换性。
本实施例中，所述剪切耗能装置4的外侧设置有防护混凝土11，可以保证剪切耗能装置4在正常使用状态下的不受到环境作用侵蚀，保证其耗能效果，所述防护混凝土11的抗压强度小于桥墩2和盖梁1的抗压强度，避免防护混凝土11对剪切耗能装置4变形的影响，使其可以在桥墩2进行摇摆时发挥较好的效果。
本实施例中，如图3所示，所述桥墩2的墩底设置有预留孔14，可以采用钢管形式预留，所述承台3上预埋有剪力销13，所述剪力销13的上端深入桥墩2的预留孔14内，所述预留孔14的尺寸大于剪力销13的尺寸，所述剪力销13埋入承台3中的长度大于深入桥墩2底部的长度。所述桥墩2的墩底向上延伸一定高度的外侧包裹有钢板。
本实施例中，所述左支撑体系还包括至少两个支座6，其中7为垫石，所述支座6设置在盖梁1和上部结构之间，位于盖梁1外侧悬臂段的支座6到桥墩2的距离大于位于盖梁1内侧支座6到桥墩2的距离。当桥墩2发生摇摆后，如图7所示，盖梁1的外侧悬臂段处的支座将会受到较小的竖向力，为了保证摇摆后两个桥墩2具有相同的恢复力矩，每段盖梁1上悬臂段布置的支座6到桥墩2的距离大于中间段支座6到桥墩2的距离，具体数值根据计算得到。
本实施例中，所述上部结构包括若干并列设置的T型梁、连接所述T型梁的横隔梁，所述T型梁的数量与所述支座6的数量相等，所述支座6与T型梁一一对应进行支撑。上部结构由4片T梁组成，每个T梁下面放置一个支座6。当桥墩2发生摇摆后，如图2所示，左右两部分盖梁1上会有部分支座6发生偏压或脱空，而两部分盖梁1上各只有一个支座6承担上部重量，此时两段盖梁1上的竖向力可能不同，所以导致主梁可能存在一定的倾角。如图5所示。正常使用状态下每部分盖梁1上各有两个支座6承担上部重量，如图4和6所示。因此，摇摆后的支座6反力相比于正常使用状态的支座6反力更大，另外，由于这两个力到墩底摇摆点的距离更远，因此对桥墩2产生更大的回复力矩，与传统的摇摆桥墩2相比回复力矩更大，具有更好的自复位效果。而且相比于传统摇摆桥墩2，该体系的中盖梁1受力点到墩底摇摆点的水平距离更远，桥墩2发生倾覆时的水平位移更大，因此具有更高的抗倾覆能力。
本实施例中，所述盖梁1内设置有加强纵筋15，所述加强纵筋15平行设置在所述盖梁1内侧上部，为了保证悬臂段不发生弯曲破坏。所述桥墩2与盖梁1之间通过现浇或预制为一个整体，避免桥梁在此处发生摇摆。
当桥墩2发生摇摆后，如图2所示，即使摇摆角度很小，但由于盖梁1和桥墩2相当于一个位移放大装置，左侧盖梁1的右端和右侧盖梁1的左端之间会产生较大的相对位移，安装在盖梁1之间的剪切耗能装置4会发生较大的剪切变形，更加高效的耗散地震能量。相比于传统摇摆桥墩在摇摆界面处设置的内置耗能钢筋或外置耗能钢棒，本发明中的剪切耗能装置4可以更高效耗能，从而提高桥墩2的耗能能力。
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)

1.一种带有可更换剪切耗能装置的自复位双柱墩体系，包括上部结构、用于支撑所述上部结构的下部结构和承台，其特征在于：所述下部结构包括对称设置的左支撑体系和右支撑体系，所述左支撑体系包括盖梁、固定支撑在所述盖梁底部桥墩，所述左支撑体系和右支撑体系的盖梁之间连接有剪切耗能装置，所述桥墩与所述承台之间摇摆连接，所述剪切耗能装置在左支撑体系和右支撑体系的盖梁之间发生相对位移时进行耗能。
2.根据权利要求1所述的带有可更换剪切耗能装置的自复位双柱墩体系，其特征在于：所述剪切耗能装置的两端分别与左支撑体系和右支撑体系的盖梁之间可拆卸连接。
3.根据权利要求2所述的带有可更换剪切耗能装置的自复位双柱墩体系，其特征在于：所述剪切耗能装置包括剪切耗能段、固定设置在所述剪切耗能段两端的连接端板，所述盖梁的内侧预埋有预埋螺杆和连接套筒，所述连接套筒的一端连接至所述预埋螺杆，所述连接套筒的另一端通过锚固螺栓连接至连接端板。
4.根据权利要求3所述的带有可更换剪切耗能装置的自复位双柱墩体系，其特征在于：所述剪切耗能装置的外侧设置有防护混凝土，所述防护混凝土的抗压强度小于桥墩和盖梁的抗压强度。
5.根据权利要求1所述的带有可更换剪切耗能装置的自复位双柱墩体系，其特征在于：所述桥墩的墩底设置有预留孔，所述承台上预埋有剪力销，所述剪力销的上端深入桥墩的预留孔内，所述预留孔的尺寸大于剪力销的尺寸，所述剪力销埋入承台中的长度大于深入桥墩底部的长度。
6.根据权利要求5所述的带有可更换剪切耗能装置的自复位双柱墩体系，其特征在于：所述桥墩的墩底向上延伸一定高度的外侧包裹有钢板。
7.根据权利要求1所述的带有可更换剪切耗能装置的自复位双柱墩体系，其特征在于：所述左支撑体系还包括至少两个支座，所述支座设置在盖梁和上部结构之间，位于盖梁外侧悬臂段的支座到桥墩的距离大于位于盖梁内侧支座到桥墩的距离。
8.根据权利要求7所述的带有可更换剪切耗能装置的自复位双柱墩体系，其特征在于：所述上部结构包括若干并列设置的T型梁、连接所述T型梁的横隔梁，所述T型梁的数量与所述支座的数量相等，所述支座与T型梁一一对应进行支撑。
9.根据权利要求1所述的带有可更换剪切耗能装置的自复位双柱墩体系，其特征在于：所述盖梁内设置有加强纵筋，所述加强纵筋平行设置在所述盖梁内侧上部。
10.根据权利要求1所述的带有可更换剪切耗能装置的自复位双柱墩体系，其特征在于：所述桥墩与盖梁之间通过现浇或预制为一个整体。
CN202210065605.3A 2022-01-20 2022-01-20 一种带有可更换剪切耗能装置的自复位双柱墩体系 Pending CN114382004A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202210065605.3A CN114382004A (zh) 2022-01-20 2022-01-20 一种带有可更换剪切耗能装置的自复位双柱墩体系

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202210065605.3A CN114382004A (zh) 2022-01-20 2022-01-20 一种带有可更换剪切耗能装置的自复位双柱墩体系

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN114382004A true CN114382004A (zh) 2022-04-22

Family

ID=81204272

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202210065605.3A Pending CN114382004A (zh) 2022-01-20 2022-01-20 一种带有可更换剪切耗能装置的自复位双柱墩体系

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN114382004A (zh)

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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
CN108660914A (zh) * 2018-05-28 2018-10-16 北京工业大学 一种采用tmd减震措施的双柱式摇摆桥墩构造
CN108729343A (zh) * 2018-05-24 2018-11-02 西南交通大学 一种震后可恢复装配式耗能柱墩结构
CN208830474U (zh) * 2018-09-12 2019-05-07 西安建筑科技大学 一种可更换剪切型耗能梁段-钢深梁连接结构
CN110042745A (zh) * 2019-05-16 2019-07-23 兰州交通大学 抗震桥墩组件
CN110541354A (zh) * 2019-09-30 2019-12-06 大连理工大学 一种单节段预制抗震桥墩及其施工方法
CN214993017U (zh) * 2021-01-11 2021-12-03 深圳市天健(集团)股份有限公司 一种具备自复位与强耗能的装配式桥墩
CN215441415U (zh) * 2021-04-20 2022-01-07 福建工大岩土工程研究所有限公司 一种快速连接的组合柱墩构造

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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
CN108729343A (zh) * 2018-05-24 2018-11-02 西南交通大学 一种震后可恢复装配式耗能柱墩结构
CN108660914A (zh) * 2018-05-28 2018-10-16 北京工业大学 一种采用tmd减震措施的双柱式摇摆桥墩构造
CN208830474U (zh) * 2018-09-12 2019-05-07 西安建筑科技大学 一种可更换剪切型耗能梁段-钢深梁连接结构
CN110042745A (zh) * 2019-05-16 2019-07-23 兰州交通大学 抗震桥墩组件
CN110541354A (zh) * 2019-09-30 2019-12-06 大连理工大学 一种单节段预制抗震桥墩及其施工方法
CN214993017U (zh) * 2021-01-11 2021-12-03 深圳市天健(集团)股份有限公司 一种具备自复位与强耗能的装配式桥墩
CN215441415U (zh) * 2021-04-20 2022-01-07 福建工大岩土工程研究所有限公司 一种快速连接的组合柱墩构造

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN102304892B (zh) 外置耗能自复位桥梁墩柱结构体系及实现方法
CN105297617B (zh) 双柱式摇摆隔震桥墩结构体系
CN102409606B (zh) 内置耗能组件的自复位墩柱结构体系及实现方法
CN110359633A (zh) 一种含高延性可更换耗能连接组件的混凝土柱脚节点
US7254921B2 (en) Rocking hinge bearing system for isolating structures from dynamic/seismic loads
CN105484152B (zh) 一种附加软钢阻尼器的桥墩与承台连接结构
CN108729344A (zh) 一种摇摆隔震联合应用的双柱式桥墩构造
CN103696498A (zh) 一种新型震后易修复钢异形柱-中心支撑架
CN106638946A (zh) 钢筋混凝土摇摆柱与基础的连接结构
CN109972649A (zh) 适用于减小地震作用下桥墩、承台与基础受力的半铰构造
CN110847010B (zh) 适用于大跨度桥台刚构桥的构造及施工方法
CN113322794A (zh) 防侧倾节段拼装摇摆单柱墩多重减震体系
CN215482258U (zh) 节段拼装单柱墩分离式uhpc摇摆承台多重减震体系
CN111962384A (zh) 一种内置耗能装置的抗震桥墩及其施工方法
CN111021233A (zh) 带可更换耗能波纹钢连梁的双柱式钢管混凝土桥墩及施工
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
CN217174354U (zh) 预应力筋可更换的双柱式预制摇摆桥墩多重减震结构体系
CN110847019A (zh) 基于钢板连接的钢筋混凝土空心管墩节点连接方式与构造
CN114382004A (zh) 一种带有可更换剪切耗能装置的自复位双柱墩体系
CN215561831U (zh) 一种大跨度钢管混凝土拱桥结构
CN211621180U (zh) 一种自复位的整体式柔性桥台
CN212223643U (zh) 一种独柱墩拉压组合抗倾覆结构
CN210685071U (zh) 一种可更换的内置型钢斜撑的装配式耗能剪力墙
CN211340483U (zh) 一种提高独柱墩桥梁稳定性的加固结构
CN210140843U (zh) 适用于减小地震作用下桥墩、承台与基础受力的半铰构造

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