[發明專利]一種具備多塑性段耗能能力的預制裝配橋墩

在審

• 申請號: 202210115500.4
• 申請日: 2022-02-07
• 公開（公告）號: CN114232467A
• 公開（公告）日: 2022-03-25
• 發明（設計）人: 代曠宇;蘇鍵;宋國華;王雪麗;楊俊偉
• 申請（專利權）人: 鄭州大學
• 主分類號: E01D19/02
• 分類號: E01D19/02
• 代理公司: 北京精翰專利代理有限公司 11921
• 代理人: 張丹

本發明公開了一種具備多塑性段耗能能力的預制裝配橋墩，包括底部承臺、第二槽口和凸榫，所述預應力鋼棒下端安裝有第一錨具，且預應力鋼棒上端連接有第二錨具，所述凹卯上鋪設有橡膠墊片。該具備多塑性段耗能能力的預制裝配橋墩，與傳統的節段式預制拼裝橋墩相比，通過調整各拼裝段耗能器強度，將變形分配至不同的耗能域，實現在二段或多節段上的耗能器耗能，減小了單一耗能區域的塑性變形，避免拼裝段混凝土過大損傷，有利于震后恢復；通過將塑性變形外移至耗能器上，使橋墩具有多個塑性鉸區，有利于提高抗震性能；通過在各拼裝位置添加榫卯結構，提高了節段式橋墩的側向抗剪能力，同時提高了節段式橋墩的自復位能力和耗能能力。

技術領域

本發明涉及橋梁工程技術領域，具體為一種具備多塑性段耗能能力的預制裝配橋墩。

背景技術

由于采用傳統現澆施工方法進行施工時，存在施工工期長、施工過程復雜、施工噪音大、對現場環境污染大等問題，導致大量資源的浪費及施工質量難以得到保證。采用裝配式施工，在預制場預制生產節段橋墩可大大提升混凝土的澆筑質量，縮短施工周期，提高施工效率，對減少現場的環境污染具有較好的作用。采用裝配式施工技術，可以滿足節能減排的效果，大大降低碳排量，有助于保護環境。

對于多節段預制拼裝橋墩來說，其拼裝面連接形式對于橋墩的力學性能具有很大的影響。采用榫卯式結構能夠有效的將預制節段進行拼裝，通過在榫卯結構中進行配筋，增強了榫卯結構的抗剪能力，從而有效提高多節段預制拼裝橋墩的整體抗剪切能力，同時對于提高施工效率也有較大的貢獻。

對于傳統自復位橋墩設計理念來說，其塑性變形主要集中于橋墩與承臺接觸處，此區域亦稱為塑性鉸區。在地震中，塑性鉸區相比其它非塑性鉸區域承擔彎矩更大，因此會產生最大變形，從而確保橋墩具有較好的抗震能力，但塑性鉸區普遍認為只有一個且位于底部位置。對于傳統的多段拼裝式橋墩體系亦延續傳統自復位橋墩設計理念，橋墩由底部至頂部各階段剛度及變形能力保持一致，因而與傳統自復位橋墩體系相同，損傷亦集中在橋墩底部。

對于傳統自復位橋墩及多段拼裝式橋墩來說，其塑性鉸區往往存在橋墩底部，且損傷發生在節段混凝土橋墩內部。通過在拼接面位置安裝外置耗能器，可以實現塑性鉸區的外移，將內部損傷外移至耗能器上。通過多段拼裝式橋墩各個拼裝面安裝耗能器，可以實現塑性鉸區外移至耗能器上面。通過設置下強上弱的耗能器剛度形式進行變形分配，可在由底部至頂部各階段形成多個塑性鉸區，避免塑性破壞集中于單一塑性鉸區，有助于提高多節段橋墩的抗震性能及恢復能力。所以我們提出了一種具備多塑性段耗能能力的預制裝配橋墩，以便于解決上述中提出的問題。

發明內容

本發明的目的在于提供一種具備多塑性段耗能能力的預制裝配橋墩，以解決上述背景技術提出的問題。

為實現上述目的，本發明提供如下技術方案：一種具備多塑性段耗能能力的預制裝配橋墩，包括底部承臺、第二槽口和凸榫，所述底部承臺上安裝有連接節段橋墩，且連接節段橋墩上方設置有頂部節段橋墩，所述底部承臺、連接節段橋墩和頂部節段橋墩三者之間均安裝有耗能器，所述耗能器上設置有上鋼板，且上鋼板下方開設有下鋼板，所述上鋼板和下鋼板兩者之間安裝有耗能板，且上鋼板和下鋼板上均開設有開孔，所述底部承臺、連接節段橋墩和頂部節段橋墩三者中間均開設有預應力管道，且預應力管道內部安裝有預應力鋼棒，所述預應力鋼棒下端安裝有第一錨具，且預應力鋼棒上端連接有第二錨具，所述開孔上貫穿有高強度螺栓，所述底部承臺和連接節段橋墩上均開設有凹卯，且凹卯周圍設置有第一槽口，所述凹卯上鋪設有橡膠墊片，且連接節段橋墩和頂部節段橋墩上均開設有第二槽口，所述連接節段橋墩和頂部節段橋墩底部設置有凸榫，所述第一槽口上設置有高強度螺栓，且第二槽口上開設有高強度螺栓。

優選的，所述連接節段橋墩的橫截面面積尺寸和頂部節段橋墩的橫截面面積尺寸相同，且耗能板的側面與上鋼板底面和下鋼板頂面兩者之間呈直角關系。

優選的，所述耗能器的位置位于第一槽口和第二槽口兩者之間，且耗能器圍繞第一槽口和第二槽口的中心均勻分布。