[實用新型]一種超高韌性混凝土抗震橋塔構(gòu)造

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201920537703.6
• 申請日: 2019-04-19
• 公開（公告）號: CN210482043U
• 公開（公告）日: 2020-05-08
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 謝尚英;李興林;任清順;何畏;陳寧;黃燕;林清陽;鄭愛華;王朝倫;孟祥勇;郭濤
• 申請（專利權(quán)）人: 四川西南交大土木工程設(shè)計有限公司
• 主分類號: E01D19/14
• 分類號: E01D19/14;E01D11/02;E01D11/04
• 代理公司: 成都惠迪專利事務(wù)所(普通合伙) 51215
• 代理人: 王建國

一種超高韌性混凝土抗震橋塔構(gòu)造，以有效提高橋塔的抗震性能，保證橋塔在強震作用下仍能正常工作。門式橋塔兩側(cè)主塔柱的外側(cè)設(shè)置抗震耗能柱，抗震耗能柱包括下部預(yù)制超高韌性混凝土節(jié)段、上部普通鋼筋混凝土節(jié)段，通過軸向預(yù)應(yīng)力體系以干接縫的形式軸向?qū)訛橐惑w。普通鋼筋混凝土節(jié)段通過橫系梁與同側(cè)主塔柱固結(jié)。

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉及橋梁橋塔，特別涉及一種適用于多發(fā)地震區(qū)域的超高韌性混凝土抗震橋塔構(gòu)造。

背景技術(shù)

作為斜拉橋、懸索橋主要承重結(jié)構(gòu)的主塔一旦出現(xiàn)較為嚴(yán)重的損傷，震后修復(fù)比較困難，基于安全考慮，歐洲規(guī)范要求，在設(shè)計地震作用下，斜拉橋橋塔保持彈性工作狀態(tài)。中國《城市橋梁抗震設(shè)計規(guī)范》也規(guī)定在 E2地震作用下，主塔等重要結(jié)構(gòu)受力構(gòu)件可發(fā)生局部輕微的損傷，震后不需修復(fù)或簡單修復(fù)可繼續(xù)使用。中國已建和在建的絕大部分大跨度斜拉橋、懸索橋在進行抗震設(shè)計時均滿足這一抗震性能目標(biāo)要求，在罕遇地震作用下橋塔基本保持彈性。

然而，在抗震設(shè)計的工程實踐中發(fā)現(xiàn)，為滿足橋塔結(jié)構(gòu)保持基本彈性的性能目標(biāo)，通常滿足靜力需求的塔底截面需要大幅度增設(shè)縱向主筋來滿足罕遇地震需求；橫橋向由于框架效應(yīng)，除塔柱之外橫梁的配筋率也要從滿足構(gòu)造要求的0.8％提高到1.5％左右；同時，該塔底截面彎矩及水平地震力將傳遞到下部基礎(chǔ)，使得對下部基礎(chǔ)的抗震要求也相應(yīng)提高了，顯然僅僅為滿足罕遇地震需求而幾乎翻倍地增加鋼筋用量對于橋塔和群樁基礎(chǔ)而言都相當(dāng)不經(jīng)濟。

另一方面，已有學(xué)者對斜拉橋、懸索橋的橋塔進行了大量的彈塑性理論分析，在近年來新建的一些大跨度橋梁中有的通過塔身設(shè)置耗能構(gòu)件保證橋塔在強震下仍處于彈性狀態(tài)，如新奧克蘭海灣大橋；有的在強震下允許橋塔進入塑性，在一定程度上利用橋塔的塑性能力，如Tacoma橋和Rion-antirion橋，這些都是對大跨度橋梁橋塔抗震設(shè)計的有益促進和嘗試。

實用新型內(nèi)容

本實用新型要解決的技術(shù)問題是提供一種超高韌性混凝土抗震橋塔構(gòu)造，以有效提高橋塔的抗震性能，保證橋塔在強震作用下仍能正常工作。

本實用新型解決上述技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案如下：

本實用新型的一種超高韌性混凝土抗震橋塔構(gòu)造，包括門式橋塔，其特征是：所述門式橋塔兩側(cè)主塔柱的外側(cè)設(shè)置抗震耗能柱，抗震耗能柱包括下部預(yù)制超高韌性混凝土節(jié)段、上部普通鋼筋混凝土節(jié)段，通過軸向預(yù)應(yīng)力體系以干接縫的形式軸向?qū)訛橐惑w；所述普通鋼筋混凝土節(jié)段通過橫系梁與同側(cè)主塔柱固結(jié)。

本實用新型的有益效果是，兩側(cè)抗震耗能柱降低了門式橋塔主塔柱的自由長度，能保證主塔柱在地震作用下不易發(fā)生側(cè)向失穩(wěn)；抗震耗能柱的下部塑性鉸區(qū)域為預(yù)制超高韌性混凝土節(jié)段，超高韌性混凝土材料，充分利用超高韌性混凝土材料延性好、變形量大的特點，增強門式橋塔在地震作用下的耗能能力，地震作用受損后也便于更換；下部預(yù)制超高韌性混凝土節(jié)段與上部普通鋼筋混凝土節(jié)段采用預(yù)應(yīng)力干接縫連接，地震作用下接縫張開，位移增大，進一步提高橋塔的抗震性能；適用于用于多發(fā)地震區(qū)域，具有良好的抗震性能，可保證橋塔在強震作用下仍能正常工作，且兼具橋塔抗震性能和美觀效果。

附圖說明

本說明書包括以下五幅圖：

圖1是本實用新型一種超高韌性混凝土抗震橋塔構(gòu)造的立面圖；

圖2是本實用新型一種超高韌性混凝土抗震橋塔構(gòu)造中抗震耗能柱的立面示意圖；

圖3是沿圖2中A-A線的剖面圖；

圖4是沿圖2中B-B線的剖面圖；

圖5是沿圖2中C-C線的剖面圖；

圖中示出構(gòu)件及所對應(yīng)的標(biāo)記：門式橋塔10、主塔柱11、抗震耗能柱20、預(yù)制超高韌性混凝土節(jié)段21、普通鋼筋混凝土節(jié)段22、橫系梁23、凹槽24、預(yù)應(yīng)力鋼絞線31、預(yù)應(yīng)力管道32、預(yù)應(yīng)力錨頭33。