[实用新型]一种装配式钢筋混凝土拱桥预制立柱抗震节点

说明书

一种装配式钢筋混凝土拱桥预制立柱抗震节点，包括预制立柱和现浇承台，现浇承台内预埋有螺纹粗钢筋，螺纹粗钢筋锚固于预制立柱中从而将预制立柱与现浇承台连接成为整体，预制立柱底部外缘与现浇承台的接触面处设有一圈水汽密封圈；预制立柱在塑性铰区段弯起形成斜向弯起交叉抗剪钢筋；现浇承台上预埋有螺纹粗钢筋，螺纹粗钢筋穿过预制立柱的锚孔后通过螺帽锚固。该节点在塑性铰区段内的弯起纵向钢筋能抵抗弯矩和剪力共同产生的主拉应力，在发生地震时有效地限制裂缝的形成及发展，预应力螺纹粗钢筋的锚固方法替代原有的施工方法，可以避免主筋在贯穿节点核心区进行焊接连接而可能形成的薄弱环节。

技术领域

本实用新型涉及桥梁抗震技术领域，具体涉及一种装配式钢筋混凝土拱桥预制立柱抗震节点。

背景技术

装配式钢筋混凝土拱桥预制立柱的施工主要包括构件的预制以及现场的安装。其具有施工工期短、施工工艺成熟以及施工方便等优点，在公路桥梁，尤其是山区公路桥梁中得到了广泛的应用。

适于修筑装配式钢筋混凝土拱桥的山区公路多处于地震多发地区以及抗震设防要求较高地区。节点作为结构的传力构件，在地震作用下起到构件之间力的传递作用，是结构破坏的核心部位,它关系到整个结构的安全性和稳定性。地震作用下，一旦节点发生破坏，往往会引起毁灭性的后果，从而无法保证结构满足“小震不坏、中震可修、大震不倒”的抗震设防相关要求。发生地震时，节点核心区的剪力很大，很容易发生脆性的剪切破坏。同时，地震作用其本质是对结构施加一种反复荷载，在此过程中钢筋会发生粘结退化现象，从而使得钢筋的锚固被削弱甚至发生破坏，使节点部位的强度、耗能性能下降。

对已建拱桥在历次地震中的病害进行调查后发现,在地震作用下，桥梁的节点部位比较容易出现病害，尤其是现场安装的预制立柱与主拱的节点部位比较容易出现较为严重的病害。对节点部位抗震性能的研究，最早是从房屋建筑领域框架节点开始的，经过长时间大量的研究，在其领域取得了大量的成果。然而，桥梁的节点和房屋建筑结构中框架的节点存在较大差异，不能直接套用房屋建筑结构中框架节点的抗震设计。并且，这些研究大多针对整体现浇节点，对预制节点的研究相对较少。在桥梁工程领域，我国颁布的《城市桥梁抗震设计规范》、《公路桥梁抗震规范》以及《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》中，虽然对节点做出了相关的要求，然而却并未明确地提供一种通用的设计方法，更加没有针对装配式节点提出相关要求。

根据已有的研究成果，现今采用的装配式拱桥预制立柱节点的设计，节点相对薄弱，与“强柱弱梁刚节点”的主流抗震概念不符，因此有必要提出一种具有良好抗震性能、且施工方便的装配式立柱节点。

发明内容

本实用新型为了解决上述问题，设计了一种装配式钢筋混凝土拱桥预制立柱抗震节点，该抗震节点可增加预制立柱节点部分的抗剪能力，确保立柱破坏前形成塑性铰，不发生剪切破坏；在塑性铰区域内的弯起纵向钢筋能抵抗弯矩和剪力共同产生的主拉应力，在发生地震时有效地限制裂缝的形成及发展；采用预应力螺纹粗钢筋的锚固方法替代原有的施工方法，可以避免主筋在贯穿节点核心区进行焊接连接而可能形成的薄弱环节，同时避免混凝土二次浇筑可能在结合面上形成的薄弱环节，同时该方法施工方便。

为了实现上述技术目的，达到上述技术效果，本实用新型是通过以下技术方案实现的：

一种装配式钢筋混凝土拱桥预制立柱抗震节点，其特征在于，包括预制立柱和现浇承台，现浇承台内预埋有螺纹粗钢筋，螺纹粗钢筋锚固于预制立柱中从而将预制立柱与现浇承台连接成为整体，预制立柱底部外缘与现浇承台的接触面处设有一圈水汽密封圈；

所述的预制立柱为钢筋混凝土结构，预制立柱从上向下依次由支撑段、塑性铰区段和锚固连接段组成，塑性铰区段横桥向设有后浇凹槽，预制立柱底部的锚固连接段顺桥向向外扩散形成等腰梯形扩大底座，扩大底座上开有锚孔，锚孔处预埋有局部承压螺旋钢筋，预制立柱的通长纵向钢筋穿过支撑段后在塑性铰区段弯起形成斜向弯起交叉抗剪钢筋并于扩大底座底部形成闭合，塑性铰区段设有补强钢筋，补强钢筋的两端分别锚固于支撑段下部和锚固连接段上部；