[發明專利]橋墩基礎隔震構造

無效

• 申請號: 201310529510.3
• 申請日: 2013-10-31
• 公開（公告）號: CN103526691A
• 公開（公告）日: 2014-01-22
• 發明（設計）人: 陳思孝;李銳;陳克堅;鐘亞偉;吳再新;袁明;方健;王聰
• 申請（專利權）人: 中鐵二院工程集團有限責任公司
• 主分類號: E01D19/02
• 分類號: E01D19/02
• 代理公司: 成都惠迪專利事務所 51215
• 代理人: 王建國

技術領域

本發明涉及橋梁，特別涉及一種用于A（人）字型高墩連續剛構橋梁的橋墩基礎隔震構造。

背景技術

隨著交通運輸事業的飛速發展，跨越江河、峽谷的橋梁必然大量涌現。尤其是西南艱險山區，地形復雜，山高谷深，在該區域修建鐵路，不可避免地需要跨越深溝深谷，造成大量的大跨超高墩橋梁。采用A（人）型橋墩結構型式，結構外形協調，剛度分配適應墩高變化對橋墩剛度的要求，受力合理，傳力明確，而且在確保結構整體安全性的前提下，可大幅度地節約橋墩圬工量和顯著降低工程造價。

但是，西部地區是我國的地震多發區，發震頻繁且烈度高。在高烈度地震區，設計的橋墩必須承受巨大的水平荷載，還要有具有足夠的延性，以保證橋梁的抗震安全性。傳統觀念的橋梁延性設計，在大地震時利用墩柱的塑性鉸區的塑性變形消散地震輸入的能量，但同時也造成震后難以修復的損壞。而且受高階振型的影響，在地震作用下高墩可能會形成兩個以上的塑性鉸。在強震發生時塑性鉸位置的分散與不確定性，使得高墩的延性設計十分困難，且設計的延性抗震性能也不可靠。因此，減隔震設計就成為A（人）型超高墩大跨度橋梁的一種重要抗震措施。

數值分析研究表明減隔震支座對當前設計的鐵路高墩仍具有一定的減震效果，這是因為當前設計的鐵路高墩橋梁的周期相對較小。當采用連續剛構結構時，剛構墩頂與梁固結加強了結構的整體性，提高了抗震性能，但同時也使得相對成熟的支座減隔震技術不能用于高墩連續剛構橋。

因此，使結構有效地消散地震輸入的能量，確保橋梁結構的完整性，提高抗震性能的可靠性，同時減少延性設計要求的成本，成為一個急待解決的技術問題。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是提供一種橋墩基礎隔震構造，以使A（人）字型高墩連續剛構橋梁結構能有效地消散地震輸入的能量，確保橋梁結構的完整性，提高抗震性能的可靠性，同時減少延性設計要求的成本。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案如下：

本發明的橋墩基礎隔震構造，包括墩柱和由承臺、樁基構成的基礎，其特征是：所述墩柱的底部具有與之固結為一體的墩柱支承臺，墩柱支承臺坐落于承臺頂部的限位凹坑內，墩柱支承臺的底面與限位凹坑底面保持面接觸，在墩柱底部與承臺之間設置有連接構件。

本發明的有益效果是，結構創新，在承臺接觸面上實現墩身與基礎的分離，同時為了防止強震時提離產生較大的轉角致使橋墩傾覆，在墩身和承臺間設置連接構件，有效地解決了高墩連續剛構橋梁無法使用傳統減隔震技術的難題；受力合理，可使橋墩及基礎產生極小甚至不產生損傷，并且靠自重可自復位，不會產生較大的殘余變形，可以避開地震動的峰值，濾過較大的地震動脈沖，能有效地降低墩底彎矩；施工可行，與傳統的墩身和承臺直接相連的基礎設計方案相比，只需在承臺面接觸面上設置一層隔離層，實現墩身與基礎的分離，容易實現；經濟合理，可有效地降低墩底彎矩，從而減小墩身的配筋，對采用設置支座的墩身，避免采用減隔震支座，節省支座的造價。

附圖說明

本說明書包括如下二幅附圖：

圖1是本發明橋墩基礎隔震構造的結構示意圖。

圖2是現有A（人）字型高墩連續剛構橋梁上墩柱與基礎的連接結構。

圖中示出構件、部位名稱及所對應的標記：墩柱10，墩柱支承臺11，承臺20，限位凹坑20a，樁基21，連接構件30，間隙A。

具體實施方式

下面結合附圖和實施例對本發明進一步說明。

圖2是現有A（人）字型高墩連續剛構橋梁上墩柱與基礎的連接結構，墩柱10和承臺20固結為一體。在大地震時利用墩柱的塑性鉸區的塑性變形消散地震輸入的能量，但同時也造成震后難以修復的損壞。而且受高階振型的影響，在地震作用下高墩可能會形成兩個以上的塑性鉸。在強震發生時塑性鉸位置的分散與不確定性，使得高墩的延性設計十分困難，且設計的延性抗震性能也不可靠。

參照圖1，本發明的橋墩基礎隔震構造，包括墩柱10和由承臺20、樁基21構成的基礎。所述墩柱10的底部具有與之固結為一體的墩柱支承臺11，墩柱支承臺11坐落于承臺20頂部的限位凹坑20a內，墩柱支承臺11的底面與限位凹坑20a底面保持面接觸，在墩柱10底部與承臺20之間設置有連接構件30。

本發明在承臺和墩柱結構的接觸面上實現墩柱與基礎的分離設計。在自重作用下橋墩與基礎間應始終處于粘連狀態。多遇地震、正常行車時和風荷載情況下，橋墩與基礎之間無相對位移，橋墩不會發生轉動提離。而在罕遇地震時，基礎與墩柱分離，可從根本上減小地震時對橋梁結構施加的能量，使得橋梁結構在震后得到保護。