[發(fā)明專利]一種外裝配內現澆UHPC-NC組合式抗震橋墩

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110601282.0
• 申請日: 2021-05-31
• 公開（公告）號: CN113356037A
• 公開（公告）日: 2021-09-07
• 發(fā)明（設計）人: 梁巖;閆士昌;魏瑩瑩;陳淮;程前;劉善學
• 申請（專利權）人: 鄭州大學;河南省誠建檢驗檢測技術股份有限公司
• 主分類號: E01D19/02
• 分類號: E01D19/02;E01D101/26;E01D101/28
• 代理公司: 鄭州科碩專利代理事務所(普通合伙) 41157
• 代理人: 汪鎮(zhèn)

本發(fā)明屬于橋墩結構技術領域，公開了一種外裝配內現澆UHPC?NC組合式抗震橋墩，包括承臺，在承臺頂部設有UHPC剛性過渡區(qū)，在UHPC剛性過渡區(qū)頂部自下而上依次同軸裝配有多節(jié)UHPC裝配外環(huán)，所述多節(jié)UHPC裝配外環(huán)內為現澆NC墩柱，現澆NC墩柱底部、UHPC裝配外環(huán)底部均與UHPC剛性過渡區(qū)相連接；在UHPC裝配外環(huán)內繞周向設有多根耗能鋼筋和/或多根自復位鋼筋，所述耗能鋼筋和自復位鋼筋交錯布置，且耗能鋼筋和自復位鋼筋豎直貫穿全部UHPC裝配外環(huán)；采用UHPC裝配外環(huán)可改變橋墩潛在塑性鉸裂縫特征，增大開裂應力，控制裂縫寬度及間距，避免或延緩塑性鉸受壓區(qū)壓碎剝落，大大提高了抗剪切能力，抗震能力得到提升。

技術領域

本發(fā)明屬于橋墩結構技術領域，特別涉及一種外裝配內現澆UHPC-NC組合式抗震橋墩。

背景技術

目前我國橋墩普遍為常見的現澆鋼筋混凝土橋墩，這種方法施工工期長，且施工過程中支架、模板使用量大，導致施工費用偏高。普通鋼筋混凝土橋墩遭遇地震時，在地震力的作用下，橋墩內部會產生較大的內剪切力，橋墩底部出現塑性鉸，導致橋墩底部混凝土出現開裂，甚至塑性鉸區(qū)的混凝土完全遭到破壞，存在極大的安全隱患；另一方面，縱向鋼筋在橫向力的作用下一旦達到屈服強度后就會產生較大的變形，由于此時鋼筋處于彈塑性階段，橫向力卸載后必然會存在大量的殘余變形和支座偏移，可能會造成落梁等危害。

發(fā)明內容

本發(fā)明目的是為解決上述現有技術中存在的問題而提出了一種外裝配內現澆UHPC-NC組合式抗震橋墩；為達到上述目的所采取的技術方案是：

一種外裝配內現澆UHPC-NC組合式抗震橋墩，包括承臺，在承臺頂部設有UHPC剛性過渡區(qū)，在UHPC剛性過渡區(qū)頂部自下而上依次同軸裝配有多節(jié)UHPC裝配外環(huán)，所述多節(jié)UHPC裝配外環(huán)內為現澆NC墩柱，現澆NC墩柱底部、UHPC裝配外環(huán)底部均與UHPC剛性過渡區(qū)相連接；在UHPC裝配外環(huán)內繞周向設有多根耗能鋼筋和/或多根自復位鋼筋，所述耗能鋼筋和自復位鋼筋交錯布置，且耗能鋼筋和自復位鋼筋豎直貫穿全部UHPC裝配外環(huán)。

優(yōu)選的，所述耗能鋼筋和自復位鋼筋底部錨固在UHPC剛性過渡區(qū)內。

優(yōu)選的，所述現澆NC墩柱包括現澆NC管體和多節(jié)NC預制墩柱，所述現澆NC管體位于UHPC裝配外環(huán)內，所述多節(jié)NC預制墩柱自下而上依次同軸裝配在現澆NC管體內。

優(yōu)選的，所述NC預制墩柱的連接縫與UHPC裝配外環(huán)的連接縫上下向錯開。

優(yōu)選的，在多節(jié)NC預制墩柱中心處設置有預應力鋼絞線，預應力鋼絞線的底部錨固在UHPC剛性過渡區(qū)內。

優(yōu)選的，所述現澆NC管體強度大于NC預制墩柱強度。

優(yōu)選的，最底部UHPC裝配外環(huán)的高度大于該抗震橋墩的塑性鉸高度。

優(yōu)選的，在承臺頂部中心預留用于放置現澆NC墩柱的凹槽，現澆NC墩柱與承臺之間通過套筒灌漿連接，套筒預埋在凹槽內，現澆NC墩柱底部及側面的連接鋼筋伸出表面，連接完成后進行灌漿連接。

優(yōu)選的，在現澆NC墩柱頂部設有用于支撐梁體的支座。

本發(fā)明所具有的有益效果為：（1）采用UHPC裝配外環(huán)可改變橋墩潛在塑性鉸裂縫特征，增大開裂應力，控制裂縫寬度及間距，避免或延緩塑性鉸受壓區(qū)壓碎剝落，大大提高了抗剪切能力，抗震能力得到提升；

（2）若橋墩橫斷面外側部分區(qū)域采用UHPC預制的“模板”，在內部現澆普通混凝土，既增加裝配式橋墩的整體性，減少節(jié)段吊裝重量便于施工，又提高裝配式橋墩的整體性，有利于橋墩抗震和耐久性；

（3）該抗震橋墩受力類似于“鋼管混凝土柱”，但通過合理設計UHPC裝配外環(huán)的范圍厚度和高度，可避免“管壁”局部失穩(wěn)問題；

（4）在UHPC裝配外環(huán)內配置耗能鋼筋，用于消耗地震能量，降低震損程度；