[实用新型]带可更换耗能波纹钢连梁的双柱式自复位钢管混凝土桥墩

说明书

本实用新型涉及一种带可更换耗能波纹钢连梁的双柱式自复位钢管混凝土桥墩，包括盖梁、墩柱和承台，所述的盖梁和所述的承台之间并列设置两根墩柱，所述的两个墩柱之间横向间隔设置至少一个可更换耗能波纹钢连梁，每个可更换耗能波纹钢连梁包括可更换的波纹耗能段和加强连接段，所述的波纹耗能段包括上翼缘、下翼缘和耗能波纹钢腹板，所述的上翼缘、下翼缘和耗能波纹钢腹板固定连接，可更换耗能波纹钢连梁与墩柱之间通过节点相连；盖梁、墩柱和承台预留有预应力管道，通过贯穿预应力管道的后张预应力钢筋将三者连接。本实用新型同时给出上述桥墩的施工方法。本实用新型适用于地震区、施工便利、震后可快速修复。

技术领域

本实用新型涉及桥梁工程领域，具体涉及一种带可更换耗能波纹钢连梁的双柱式自复位钢管混凝土桥墩及其施工方法。

背景技术

我国地处环太平洋地震带和欧亚地震带之间，地震区分布广泛且分散，众多区域抗震设防烈度在7至8度以上。桥梁是交通生命线工程的重要枢纽，建设造价较高，一旦遭遇地震破坏，震后修复极其困难。历次地震震害调查和抗震救灾的经验和教训表明，由于地震区交通生命线工程的桥梁损毁，严重阻碍了救灾行动和震后恢复工作，所造成的经济损失和人员伤亡不可估量。因此，保证作为生命线工程的重要组成部分的桥梁结构的地震安全问题尤为重要，保障其抗震安全已经成为我国经济和社会发展的迫切需求。

目前桥梁抗震设计方法有延性抗震设计和减隔震抗震设计。延性抗震设计是依靠结构、构件自身具有的强度、延性、耗能能力来抗震，但延性抗震设计不可避免地会使桥墩发生损伤，尤其是在强震作用下桥墩塑性铰区域损伤将非常严重，并产生较大的残余位移，致使桥墩震后修复工作非常困难。减隔震设计是通过引入隔震装置改变结构在地震中的动力响应特征，但结构的位移很难与支座系统相协调，在可能出现的最大地震荷载作用下，尤其是近场地震特性比较显著的情况下，减隔震提供的设计位移非常大，可能发生落梁。近年来，对于自复位桥墩的研究越来越多，且开始应用于实际工程中。自复位桥墩的设计是不同于上述两种桥墩的抗震设计方式，自复位桥墩允许各部件在彼此接触处发生短暂的分离，由于预应力钢筋的恢复能力，可以产生恢复力，帮助结构重回初始位形，减小或者消除残余变形。并且自复位桥墩可采用节段拼装的方式，实现施工装配化，现场施工效率高。然而自复位桥墩在地震中仅依靠预应力筋的弹性变形来耗能，耗能能力不足，需要设置耗能部件来达到需求。基于上述背景，工程界亟待引入一种既有自复位能力又具有足够耗能能力的桥梁墩柱结构体系设计方案。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术中存在的上述不足，提出一种适用于地震区、施工便利、震后可快速修复的带可更换耗能波纹钢连梁的双柱式自复位钢管混凝土桥墩极其施工方法。

为了实现上述实用新型目的，本实用新型提供了以下技术方案：

一种带可更换耗能波纹钢连梁的双柱式钢管混凝土桥墩，包括盖梁、墩柱和承台，所述的盖梁和所述的承台之间并列设置两根墩柱，其特征在于，所述的两个墩柱之间横向间隔设置至少一个可更换耗能波纹钢连梁，每个可更换耗能波纹钢连梁包括可更换的波纹耗能段和加强连接段，所述的波纹耗能段包括上翼缘、下翼缘和耗能波纹钢腹板，所述的上翼缘、下翼缘和耗能波纹钢腹板固定连接，可更换耗能波纹钢连梁与墩柱之间通过节点相连；盖梁、墩柱和承台预留有预应力管道，通过贯穿预应力管道的后张预应力钢筋将三者连接。

本实用新型的实质性特点是：

所述的加强连接段所选用的钢材强度和厚度大于所述的波纹耗能段所选用的钢材强度和厚度。地震时可实现可更换耗能波纹钢连梁的损伤和变形主要集中在波纹耗能段上，从而减轻对桥墩整体损伤和破坏。震后通过更换可更换耗能波纹钢连梁，该桥墩能够快速修复，减少桥墩恢复正常使用功能的时间，有效提高了救灾效率。

所述的加强连接段上开设螺栓洞口。加强连接段采用工字钢梁，施工方便，传力明确可靠，可直接采购适合尺寸，提高施工效率。