[發明專利]震后功能可恢復的全預制拼裝雙層框架橋墩結構體系

有效

• 申請號: 201711488434.0
• 申請日: 2017-12-30
• 公開（公告）號: CN108103927B
• 公開（公告）日: 2019-06-14
• 發明（設計）人: 韓強;王寶夫;杜修力;許坤;賈俊峰
• 申請（專利權）人: 北京工業大學
• 主分類號: E01D19/02
• 分類號: E01D19/02
• 代理公司: 北京思海天達知識產權代理有限公司 11203
• 代理人: 沈波

1.一種震后功能可恢復的全預制拼裝雙層框架橋墩結構體系，其特征在于：包括框架墩預制承臺(1)、預制下層墩柱(2)、預制下層橫梁(3)、預制上層墩柱(4)、預制上層橫梁(5)、外置摩擦耗能阻尼器(6)、無粘結預應力筋(7)、鋼銷栓(10)、鋼罩(13)、鋼套管(14)、鋼墊板(15)、以及灌漿套筒(17)，預制上層橫梁(5)的下部設有并排的兩個預制上層墩柱(4)，每個預制上層墩柱(4)的下面為預制下層橫梁(3)，預制下層橫梁(3)的下面為并排的兩個預制下層墩柱(2)，預制下層墩柱(2)的下面為框架墩預制承臺(1)；

預制上層橫梁(5)與預制上層墩柱(4)通過貫穿預制上層橫梁(5)與預制上層墩柱(4)內部的四束平行的無粘結預應力筋(7)連接；所述預制上層橫梁(5)的底部四束平行的無粘結預應力筋(7)之間設有通過鋼罩(13)預留圓柱形孔洞，圓柱形孔洞內放置鋼管混凝土銷栓(10)；鋼管混凝土銷栓(10)的一端設置在鋼罩(13)內，另一端位于預制上層墩柱(4)內部；設置于預制上層墩柱(4)內部的鋼管混凝土銷栓(10)外表面設有栓釘(12)，底部設有圓形法蘭盤(11)；所述預制上層橫梁(5)底部與預制上層墩柱(4)上端接觸處設有厚度為2cm的鋼墊板(15)，預制上層墩柱(4)的上端設有厚度為2cm的鋼套管(14)；預制上層橫梁(5)底部與預制上層墩柱(4)連接的內側設有轉動摩擦耗能阻尼器(6)；

預制上層墩柱(4)與預制下層橫梁(3)通過貫穿預制上層墩柱(4)與預制下層橫梁(3)內部的四束平行的無粘結預應力筋(7)連接；預制下層橫梁(3)的頂部同預制上層墩柱(4)的下端的連接構造同上述的預制上層橫梁(5)底部與預制上層墩柱(4)的連接構造；預制下層橫梁(3)頂部與預制上層墩柱(4)下端接觸的外側設有轉動摩擦耗能阻尼器(6)；

預制下層墩柱(2)的受力鋼筋(19)突出于上柱端，并插入設置在預制下層橫梁(3)底部的灌漿套筒(17)內，灌注高性能砂漿形成連接；預制下層橫梁(3)的底部與預制下層墩柱(2)的之間設置高性能砂漿墊層(18)；框架墩預制承臺(1)上預留方形孔洞，預制下層墩柱(2)的下部插入孔洞中，其空隙由高性能灌漿料填充，與框架墩預制承臺(1)形成承插式(8)連接。

2.根據權利要求1所述的一種震后功能可恢復的全預制拼裝雙層框架橋墩結構體系，其特征在于：所述轉動摩擦耗能阻尼器(6)由鑄鋼制成，轉動摩擦耗能阻尼器(6)通過高強螺栓(16)分別連接到預制上層橫梁(5)、預制下層橫梁(3)和預制上層墩柱(4)上，通過相對轉動摩擦來耗散能量。

3.根據權利要求1所述的一種震后功能可恢復的全預制拼裝雙層框架橋墩結構體系，其特征在于：轉動摩擦耗能阻尼器(6)包括與預制上層墩柱(4)連接的兩個連接墩柱T形構件(22)，與預制上層橫梁(5)、預制下層橫梁(3)連接的兩個連接橫梁L形構件(20)、一個連接橫梁T形構件(21)、四個鉛黃銅摩擦圓盤(23)和一個阻尼器高強螺桿(24)；兩個連接橫梁L形構件(20)對稱設置在一個連接橫梁T形構件(21)兩側，連接橫梁L形構件(20)與連接橫梁T形構件(21)通過高強螺栓(16)相連；連接橫梁T形構件(21)錨固到預制下層橫梁(3)上，連接橫梁L形構件(20)錨固到預制上層橫梁(5)上；連接橫梁L形構件(20)和連接橫梁T形構件(21)之間留有間隙，在該間隙內放置與預制上層墩柱(4)相連的連接墩柱T形構件(22)；連接橫梁L形構件(20)和連接墩柱T形構件(22)之間以及連接墩柱T形構件(22)和連接橫梁T形構件(21)之間設有鉛黃銅摩擦圓盤(23)；通過阻尼器高強螺桿(24)將連接橫梁L形構件(20)、鉛黃銅摩擦圓盤(23)、連接墩柱T形構件(22)和連接橫梁T形構件(21)連接在一起并夾緊；當外置摩擦耗能阻尼器發生轉動時，連接墩柱T形構件(22)和鉛黃銅摩擦圓盤(23)的接觸面產生相對位移，形成摩擦面耗能。

4.根據權利要求1所述的一種震后功能可恢復的全預制拼裝雙層框架橋墩結構體系，其特征在于：預制上層墩柱(4)的兩端設置鋼銷栓(10)插入預制上層橫梁(5)、預制下層橫梁(3)的鋼罩(13)內形成剪力鍵，提供可靠的抗剪能力，同時便于裝配施工時的安裝和定位。