[发明专利]一种摇摆隔震联合应用的双柱式桥墩构造

说明书

一种摇摆隔震联合应用的双柱式桥墩构造，涉及桥梁工程减隔震技术领域。桥墩顶部和底部为钢管混凝土截面，且端部由钢板封死。桥墩底面放置于上承台的带凹槽钢垫板的凹槽内，仅通过角钢阻尼器连接。上部结构的带凹槽钢垫板的凹槽放置在桥墩顶面，在上承台和下承台之间布置滚轴隔震支座，下承台两端设置挡块。该摇摆隔震联合应用的双柱式桥墩既起到基础隔震的作用，又可使桥墩发生摇摆以保护桥墩不产生塑性铰，并辅以阻尼装置来实现耗散地震能量的功能，从而使桥梁结构具有良好抗震性能。摇摆隔震联合应用的双柱式桥墩构造方式的合理设计可使震后的桥梁主体结构损伤较小，而损坏的角钢阻尼器更换极为方便，维修成本较低。

技术领域

本发明涉及桥梁工程减隔震技术领域，尤其是涉及一种损伤小、易修复的摇摆隔震联合应用的双柱式桥墩。

背景技术

我国地处环太平洋地震带和欧亚地震带之间，国土的大部分地区为地震区，特别是我国的西部地区多为强震区，地震活动频繁。桥梁是交通生命线的枢纽工程，其建设成本高，一旦遭到地震破坏，将会导致巨大的经济损失，且震后修复极其困难。直接发生在桥梁上的伤亡人数并不多，但是由于交通生命线损毁、中断而造成的经济损失和人员伤亡不可估量，造成救援人员不能及时到位，很多人因为没有得到及时救援而加剧地震灾害。同时，遭受破坏的大型桥梁修复起来比较困难，严重影响灾区生产生活和灾后的重建工作。当前的桥梁抗震设计主要是基于钢筋混凝土桥墩滞回性能的延性抗震设计，但桥墩塑性铰区损伤和破坏的修复比较困难。而对于高烈度地区的中矮桥墩，单靠增大截面非常不经济，而且延性难以保证。针对上述问题，本文将减隔震思想和摇摆构造应用于双柱式桥墩，提出一种摇摆隔震联合应用的双柱式桥墩构造方式。该减隔震摇摆桥墩体系能够有效释放墩顶和墩底弯矩并耗散地震能量，减小桥墩塑性铰区的塑性变形，有效控制桥墩在地震中的反应，达到桥梁抗震设计的目的。

发明内容

为了解决背景技术中所阐述的桥梁抗震设计中钢筋混凝土桥墩存在的问题，本发明提出一种摇摆隔震联合应用的双柱式桥墩构造方式，可减小桥墩侧向抗弯刚度，延长结构周期以摇摆隔震，且可释放墩顶和墩底的弯矩，还提供了自复位的能力，附以角钢阻尼器耗散地震能量，可有效提高桥梁结构抗震性能。实现“减震”与“隔震”在桥墩抗震中联合应用，有效控制桥梁结构在地震作用下的损伤，保证桥梁结构的可恢复功能。

为实现上述目的，本发明提供了一种摇摆隔震联合应用的双柱式桥墩构造，主要包括上部结构1、桥墩2、上承台3、下承台4、桩基础5、滚轴隔震支座6和角钢阻尼器11；桥墩2放置于上承台3上，桥墩2的侧面和上承台3的上面通过角钢阻尼器11连接；上部结构1放置于桥墩2上，无任何固定连接措施；在上承台3和下承台4之间布置滚轴隔震支座6，下承台4的下面为桩基础5。

所述的摇摆隔震联合应用的双柱式桥墩构造，桥墩2的顶部和底部均由一端封死钢筒9进行端部包裹；上承台3顶部和上部结构1底部均设置带凹槽钢垫板8；桥墩2的底面放置于上承台3的带凹槽钢垫板8的凹槽内；上部结构1的带凹槽钢垫板8的凹槽放置在桥墩2的顶面上，即桥墩2的顶面顶住上部结构1带凹槽钢垫板的凹槽；

所述的摇摆隔震联合应用的双柱式桥墩构造，下承台4的两端设置向上的挡块7，挡块7与上承台3的侧面之间设置有间距，该间距的设置小于滚轴隔震支座6的极限位移。

所述的摇摆隔震联合应用的双柱式桥墩构造，滚轴隔震支座6由上凹板14、下凹板15和圆柱形滚轴16组成；上凹板14和下凹板15的凹曲线一致，凹曲线形式和参数由隔震设计确定。上凹板14的上面为平面，下面为凹面；下凹板15的下面为平面，上面为凹面，上凹板14和下凹板15上下相对，中间形成空腔，圆柱形滚轴16位于空腔内，且能够支撑上凹板14；滚轴隔震支座6的圆柱形滚轴16轴向平行。

所述的摇摆隔震联合应用的双柱式桥墩构造，角钢阻尼器11在变形集中位置布置圆形开孔13，以避免该位置应力集中，从而提高角钢阻尼器11的变形能力。

本发明采用两个并列排放的桥墩2。

本发明的有益效果是：