CN206418394U - 一种铁路高墩大跨连续刚构桥主墩 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种铁路高墩大跨连续刚构桥主墩，所述刚构桥主墩为空心墩，包括多条沿桥墩主体周边布置的纵筋，所述纵筋包括外侧纵筋和内侧纵筋，所述外侧纵筋呈两根一束布置，所述内侧纵筋呈单根布置，多条单根外侧纵筋与内侧纵筋对折弯起，形成受力薄弱的塑性铰区域，所述塑性铰区域位于桥墩主体墩底空心与实心交界的薄弱位置。本实用新型在地震中能够承受巨大的地震力而不发生倒塌，不但可以明确桥墩在地震作用下的损伤位置，并且震后可以达到早发现，易修复的目的，大大节约了桥墩和桩基的钢筋以及混凝土用量，经济效果好；工程实施顺利、方法简单、工期短、节约工程费用。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种刚构桥主墩，尤其是一种铁路高墩大跨连续刚构桥主墩，属于铁路抗震工程技术领域。
背景技术
《铁路工程抗震设计规范》（2009年版），以“小震不坏，中震可修，大震不倒”为抗震设防目标，摒弃了原来的强度抗震设计方法，引进了延性抗震设计的概念。
但是从目前已有的研究来看，针对新规范抗震理念的研究不多，大部分铁路工程仍以强度抗震设计方法进行设计，然而高烈度地震区，尤其是0.3g和0.4g地震区，高墩大跨连续刚构桥主墩所受地震力巨大，如果单纯增大桥墩截面和钢筋用量以及桩基的根数，会造成桥墩整体刚度增大，导致桥墩所受到的地震力进一步增大，造成恶性循环，因而往往不能满足桥墩在地震作用下的受力需要，同时不但桥墩配筋较多，造成了资源的浪费，也不能保证桥梁在罕遇地震作用下的损伤位置，部分桥梁可能墩底先发生破坏，还有一些可能发生墩顶先破坏，甚至桥墩配筋较多而导致桩基先发生破坏，这种情况下，就不利于保护主梁和桩基，同时也不利于震后及时发现和修复损伤，为灾后重建造成困难。因此，目前急需一种结构合理、可实现实现桩基能力保护及桥墩简单易修复的刚构桥主墩结构。
实用新型内容
为了解决高烈度地震区，连续刚构桥墩容易发生塑性破坏的问题，进一步实现桩基能力保护及桥墩简单易修复的目的，本实用新型提供了一种铁路高墩大跨连续刚构桥主墩，所述刚构桥主墩为空心墩，包括多条沿桥墩主体周边布置的纵筋，所述纵筋包括外侧纵筋和内侧纵筋，所述外侧纵筋呈两根一束布置，所述内侧纵筋呈单根布置，多条单根外侧纵筋与内侧纵筋对折弯起，形成受力薄弱的塑性铰区域，所述塑性铰区域位于桥墩主体墩底空心与实心交界的薄弱位置，这样，无论墩顶先发生破坏还是桩基先发生破坏，都容易及时发现损坏，通过在墩底空心与实心交界的薄弱位置设置塑性铰，可以发到震后及时发现和修复损伤。
进一步地，内侧纵筋向外侧弯起，到外侧进一步弯折，与单根纵筋两根一束布置形成外侧纵筋，与内侧纵筋相对的外侧纵筋的其中一根向内侧弯起，到内侧进一步弯折形成内侧纵筋，中间交叉的部位为塑性铰。
进一步地，所述薄弱位置还包括箍筋和拉筋，保证该区域允许发生较大变形，从而形成像弹簧一样的耗能装置，来抵消地震作用所产生的巨大能量。
本实用新型的有益效果如下：
（1）、通过设定塑性铰区域的位置和构造，使高烈度地震区铁路高墩大跨连续刚构桥在地震中能够承受巨大的地震力而不发生倒塌，不但可以明确桥墩在地震作用下的损伤位置，并且震后可以达到早发现，易修复的目的，是铁路抗震领域的一种新型处理方式，对于抗震救灾保障人民的生命和财产安全具有极重要的社会意义。
（2）、与以往的强度设计概念相比，设定塑性铰区域的位置和构造，是有效利用延性设计，达到保护桥墩和桩基的目的，大大节约了桥墩和桩基的钢筋以及混凝土用量，经济效果很好。
（3）、工程实施顺利、方法简单、工期短、节约工程费用。
附图说明
图1为连续刚构桥主墩的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本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对本实用新型一部分实例，而不是全部的实例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
如图1所示，本实施例的一种铁路高墩大跨连续刚构桥主墩，所述刚构桥主墩为空心墩，所述桥墩主体包括多条沿桥墩主体周边布置的纵筋，所述纵筋包括外侧纵筋N1-2、N1-5和内侧纵筋N3-2，所述外侧纵筋呈两根一束布置（N1-2和N1-5），所述内侧纵筋呈单根布置（N3-2），多条单根外侧纵筋与内侧纵筋对折弯起，形成受力薄弱的塑性铰区域，所述塑性铰区域位于桥墩主体墩底空心与实心交界的薄弱位置，作为优选，内侧纵筋（N3-2）向外侧弯起，到外侧进一步弯折，与单根纵筋（N1-2）两根一束布置形成外侧纵筋，与内侧纵筋（N3-2）相对的外侧纵筋的其中一根（N1-5）向内侧弯起，到内侧进一步弯折形成内侧纵筋，中间交叉的部位为塑性铰，所述薄弱位置还包括箍筋和拉筋。
本实用新型可适用于高烈度地震区，包括以下步骤：
（1）、建立三维有限元模型对全桥进行弹塑性时程分析；
建立全桥三维有限元模型，利用弹塑性时程分析方法，对桥墩进行抗震计算分析，得到钢筋的本构关系、箍筋外侧保护层混凝土的无约束混凝土本构关系、箍筋内侧混凝土的约束混凝土本构关系、塑性铰的特性值的Clough滞回模型。
（2）、通过塑性铰的状态，判定桥墩首先发生损伤的部位；
连续刚构桥桥墩顶部和底部均有可能为塑性铰区域，通过利用塑性铰来模拟桥墩在罕遇地震作用下易损伤的位置，判定桥墩首先发生损伤的具体部位。计算结果表明，连续刚构桥分别在主墩墩顶和墩底空心与实心截面交界位置最先进入塑性。
（3）、对桥墩墩底部空心与实心截面交界位置进行塑性铰的设计；
（4）、将桥墩内外层部分钢筋分别对折弯起，形成塑性铰区域；
（5）、加强该区域的箍筋和拉筋布置，形成耗能装置；
（6）、浇筑桥墩混凝土。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (3)
1.一种铁路高墩大跨连续刚构桥主墩，所述刚构桥主墩为空心墩，包括多条沿桥墩主体周边布置的纵筋，所述纵筋包括外侧纵筋和内侧纵筋，所述外侧纵筋呈两根一束布置，所述内侧纵筋呈单根布置，多条单根外侧纵筋与内侧纵筋对折弯起，形成受力薄弱的塑性铰区域，所述塑性铰区域位于桥墩主体墩底空心与实心交界的薄弱位置。
2.根据权利要求1所述的一种铁路高墩大跨连续刚构桥主墩，其特征在于：所述内侧纵筋向外侧弯起，到外侧进一步弯折，与单根纵筋两根一束布置形成外侧纵筋，与内侧纵筋相对的外侧纵筋的其中一根向内侧弯起，到内侧进一步弯折形成内侧纵筋。
3.根据权利要求1所述的一种铁路高墩大跨连续刚构桥主墩，其特征在于：所述薄弱位置还包括箍筋和拉筋。
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| CN201621468115.4U CN206418394U (zh) | 2016-12-29 | 2016-12-29 | 一种铁路高墩大跨连续刚构桥主墩 |
Publications (1)
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108824174A (zh) * | 2018-08-22 | 2018-11-16 | 云南大学 | 一种装配式钢筋混凝土拱桥预制立柱抗震节点 |
| CN109706981A (zh) * | 2018-12-29 | 2019-05-03 | 中铁二院工程集团有限责任公司 | 高陡边坡桥墩基础受力变形特性的振动台模型测试*** |
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2016
- 2016-12-29 CN CN201621468115.4U patent/CN206418394U/zh active Active
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| CN108824174B (zh) * | 2018-08-22 | 2024-01-30 | 云南大学 | 一种装配式钢筋混凝土拱桥预制立柱抗震节点 |
| CN109706981A (zh) * | 2018-12-29 | 2019-05-03 | 中铁二院工程集团有限责任公司 | 高陡边坡桥墩基础受力变形特性的振动台模型测试*** |
| CN109706981B (zh) * | 2018-12-29 | 2023-09-22 | 中铁二院工程集团有限责任公司 | 高陡边坡桥墩基础受力变形特性的振动台模型测试*** |
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