[發明專利]一種針對高速鐵路空心搖擺橋墩的可更換抗剪耗能裝置

有效

• 申請號: 202210137410.5
• 申請日: 2022-02-15
• 公開（公告）號: CN114395977B
• 公開（公告）日: 2023-03-21
• 發明（設計）人: 蔣麗忠;聶磊鑫;周旺保;彭東航;左勇健;王曉嬋娟;任振彬;蔣智勇;付豪
• 申請（專利權）人: 中南大學
• 主分類號: E01D19/00
• 分類號: E01D19/00;E01D19/02
• 代理公司: 長沙永星專利商標事務所(普通合伙) 43001
• 代理人: 鄧淑紅

本發明公開了一種針對高速鐵路空心搖擺橋墩的可更換抗剪耗能裝置，可拆卸安裝于所述空心橋墩的內腔中，其多個耗能構件以斜撐方式布置于空心橋墩的內腔底部，既能保證空心橋墩墩身的抗剪能力，又能解決傳統搖擺橋墩底部耗能裝置拆卸安裝空間不足的問題、將耗能裝置設置墩底外部受環境侵蝕影響使用壽命的問題、橋墩底部集中受力問題，有效增大了墩底受力區域。多個分散耗能構件的設置可實現耗能累加，還能避免空心橋墩設置較大耗能裝置帶來的較大損毀概率。正常使用和多遇地震作用下，橋墩不發生墩底界面的提離搖擺，受力同傳統橋墩相同；設計地震和罕遇地震作用下，橋墩發生墩底界面的提離搖擺，地震能量通過墩身搖擺和墩底耗能構件耗散。

技術領域

本發明屬于橋梁工程減隔震領域，具體為一種針對高速鐵路空心搖擺橋墩的可更換抗剪耗能裝置。

背景技術

目前搖擺橋墩的應用與研究主要集中在公路橋梁中，鮮有關于高速鐵路橋墩的相關研究。搖擺橋墩具有優越的隔震和震后自復位能力，耗能構件作為搖擺橋墩的主要耗能構件，應具有易更換性，因此耗能構件多設置在墩身外部，以便更換。但是外部耗能構件易受外部環境(如雨水、泥石流、山體落石撞擊等)侵蝕，使用壽命將大大縮短。

高速鐵路橋墩一般為重力式橋墩，對墩身抗剪能力要求較高，而空心橋墩的墩身抗剪能力相對有限，現有搖擺橋墩的墩底耗能結構無法給墩身提供附加抗剪能力。

現有搖擺橋墩系統的耗能裝置主要設置在在墩底提離界面處，而墩底搖擺界面位置受力較復雜，存在受力集中問題，強震作用下易造成墩底損傷。

空心橋墩一般需要采用較大的耗能裝置，而耗能裝置過大將大大增加其損毀概率，其安裝拆卸空間受到限制。

發明內容

本發明的目的在于針對上述缺陷，提供一種針對高速鐵路空心搖擺橋墩的可更換抗剪耗能裝置。

本發明提供的這種針對高速鐵路空心搖擺橋墩的可更換抗剪耗能裝置，可拆卸安裝于所述空心橋墩的內腔中，其多個耗能構件以斜撐的方式布置于空心橋墩的內腔底部。

上述可更換抗剪耗能裝置的一種實施方式中，該裝置包括防屈曲的斜撐桿架和所述耗能構件，耗能構件可拆卸固定于斜撐桿架的下部，斜撐桿架安裝固定時，其上端通過安裝座和緊固件與空心橋墩內壁上部的預埋套筒可拆卸連接，下端穿過空心橋墩的底部實體段后通過安裝座和緊固件與基礎頂部的預埋套筒可拆卸連接。

上述可更換抗剪耗能裝置的一種實施方式中，所述斜撐桿架包括上斜桿、下斜桿和鉸接座，上斜桿和下斜桿的數量相同，多根上斜桿的下端連接于鉸接座的上部，多根下斜桿的上端連接于鉸接座的下部，各上斜桿的上端和下斜桿的下端分別鉸接所述安裝座，上斜桿和下斜桿均可繞其鉸接處轉動。

上述可更換抗剪耗能裝置的一種實施方式中，所述鉸接座包括呈十字形交錯布置的兩對耳板，每對耳板的相交區域外側之間通過聯板連接，各耳板上對應相交區域外側設置斜桿安裝孔。

上述可更換抗剪耗能裝置的一種實施方式中，所述下斜桿包括上部段和下部段，所述耗能構件的兩端分別通過緊固件與上部段和下部段可拆卸連接。

上述可更換抗剪耗能裝置的一種實施方式中，所述上斜桿的下端端部和下斜桿的上部段端部分別插入所述鉸接座的耳板之間通過銷軸鉸接。

上述可更換抗剪耗能裝置的一種實施方式中，所述安裝座包括墊板和固定于其一側的雙耳板，所述上斜桿的上端端部和下斜桿的下部段端部分別插入雙耳板之間通過銷軸鉸接，墊板上設置有多個緊固件安裝孔。