[發明專利]一種內置耗能鋁-混搖擺墻的裝配式橋墩體系

在審

• 申請號: 202111178658.8
• 申請日: 2021-10-10
• 公開（公告）號: CN113897854A
• 公開（公告）日: 2022-01-07
• 發明（設計）人: 白少聰;許維炳;王瑾;蔡麗香;陳彥江;陳所坤;孫航;黃曉敏
• 申請（專利權）人: 北京工業大學
• 主分類號: E01D19/02
• 分類號: E01D19/02;E01D19/00;E01D21/00
• 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

1.一種內置耗能鋁-混搖擺墻的裝配式橋墩體系，其特征在于：包括預制鋁合金-混凝土搖擺墻(1)、預制鋁骨混凝土組合梁(2)、預制墩柱(3)、預制蓋梁(4)和承臺(5)；預制墩柱(3)與承臺(5)間通過鋁合金灌漿套筒(1d)和抗剪齒槽(3c)連接，接縫處設置彈性墊層(3e)；待預制墩柱(3)與承臺(5)施工完成后，預制鋁合金-混凝土搖擺墻(1)下部通過鋁合金套筒(1d)與形狀記憶合金棒(1e)與承臺(5)連接，其上部通過混凝土提高面(2d)與預制組合梁(2)利用對拉螺栓(2e)連接，預制組合梁上鋁骨(2a)與預制墩柱(3)上高強L型組合梁連接板(3a)通過高強螺栓(2c)連接；待預制鋁合金-混凝土搖擺墻(1)、預制組合梁(2)與預制墩柱(3)連接施工完成后，預制蓋梁(4)通過鋁合金灌漿套筒(1d)和抗剪齒槽(3c)與預制墩柱(3)連接，接縫處同樣設置彈性墊層(3e)，形成一種內置耗能鋁-混搖擺墻的裝配式橋墩體系。

2.根據權利要求1所述一種內置耗能鋁-混搖擺墻的裝配式墩柱體系，其特征在于，所述鋁合金-混凝土搖擺墻(1)為外包鋁合金板(1a)的細石混凝土組合搖擺墻，混凝土類型根據需要選用普通混凝土、纖維混凝土或可再生混凝土；鋁合金板采用5～20mm厚T5、T6、T7系列鋁合金板；墻體高度根據預制鋁骨混凝土組合梁(2)位置確定，墻體厚度為組合梁厚度的1/5～1/3，墻體寬度依據裝配式橋墩(3)的抗側剛度設計；外包鋁合金板(1a)與細石混凝土墻(1b)焊接栓釘(1c)連接；鋁合金-混凝土搖擺墻(1)底部設置鋁合金灌漿套筒(1d)，通過從承臺(5)底部伸出一定長度的形狀記憶合金棒(1e)連接，長度為套筒長度的一半；鋁合金-混凝土搖擺墻(1)和提高面(2d)間通過對拉螺栓連接(2e)；地震荷載作用下，預制鋁骨混凝土組合梁(2)伴隨預制墩柱(3)側向移動，進而使預制鋁合金-混凝土搖擺墻(1)繞對拉螺栓連接(2e)搖擺，并通過自身的塑性變形耗能，同時通過形狀記憶合金棒(1e)獲得一定的自復位能力。

3.根據權利要求1所述一種內置耗能鋁-混搖擺墻的裝配式墩柱體系，其特征在于，所述預制鋁骨混凝土組合梁(2)內部設置鋁合金工字鋼作為鋁骨(2a/2b)，外部可澆筑普通混凝土、纖維混凝土或可再生混凝土；鋁骨上下翼緣(2a/2b)預留螺栓孔；組合梁(2)下部澆筑普通混凝土作為提高面(2d)；地震荷載作用下，當預制鋁合金-混凝土搖擺墻(1)因過大的塑性變形失效后，預制鋁骨混凝土組合梁(2)通過鋁骨-混凝土的塑性變形起到第二階段耗能的功能。

4.根據權利要求1所述一種內置耗能鋁-混搖擺墻的裝配式墩柱體系，其特征在于，所述預制墩柱(3)的中部——預制組合梁(2)連接處，預埋上部和下部高強L型組合梁連接板(3a/3b),連接板上設置橫向加勁肋(3d)增強連接板的抗剪承載能力；高強L型連接板一側與組合梁預埋鋁骨(2a/2b)通過高強螺栓連接件(2c)連接，另一側延伸到橋墩上下端；鋁骨(2a/2b)和預留高強L型連接板(3a/3b)裸露部分采用涂漆、熱浸鋅、熱噴鋁復合涂層方法進行防腐。

5.根據權利要求1所述一種內置耗能鋁-混搖擺墻的裝配式墩柱體系，其特征在于，所述預制墩柱(3)采用普通鋼筋混凝土材料，預制墩柱(3)同預制蓋梁(4)和預制承臺(5)間均采用鋁合金灌漿套筒(1d)和抗剪齒槽(3c)連接；抗剪齒槽(3c)形狀為圓弧形，個數為6～8個；墩梁和墩臺連接處設置彈性墊層(3e)消耗地震能量；所述預制鋁骨混凝土組合梁(2)與預制墩柱(3)之間連接的連接件(2c)為高強螺栓、焊接連接。