[发明专利]一种带再生混凝土节段的预制拼装双柱墩体系

说明书

本发明公开了一种带再生混凝土节段的预制拼装双柱墩体系，包括预制RC‑RAC组合盖梁、预制RAC系梁、预制墩柱、预制承台，其预制盖梁受力较小的翼缘部分和预制系梁均采用自重轻、强度较低的再生混凝土RAC制作。预制RC‑RAC盖梁与预制墩柱、预制墩柱与预制RAC系梁、预制墩柱与预制承台均采用装配式连接构造。通过在盖梁翼缘部分和系梁部分使用RAC，一方面可有效减轻结构自重，减少地震力，另一方面利用地震荷载作用下RAC构件的早损伤、早破坏，使RAC系梁先于墩柱发生屈服，实现震损位置可控的设计原则。解决了普通双柱墩体系震后墩柱破坏严重及修复困难等问题。适用于桥梁结构中的装配式桥墩构件，亦可为建筑结构“强柱弱梁”等装配式构件所借鉴。

技术领域

本发明涉及一种具有抗震性能优、绿色环保、震后易修复的局部采用再生混凝土的预制拼装双柱墩体系，属于桥梁工程结构领域。

背景技术

随着我国城镇化建设的快速发展，新建建筑对混凝土的需求和消耗与日俱增，同时，既有老旧建筑的拆除产生了大量的建筑垃圾，这些建筑垃圾的堆放不仅浪费土地资源，还对生态环境造成了严重的污染。而将废弃混凝土进行循环再生利用，得到再生混凝土（Recycled Aggregate Concrete, RAC），并将其应用于土木工程领域是解决上述问题的重要措施，该方式不仅可以有效处理建筑废弃物问题，解决建筑材料短缺的问题，还可以实现建筑垃圾资源化再利用、资源与环境协调发展，促进建筑业可持续发展，具有极大的经济和社会效益。然而由于再生混凝土普遍存在弹性模量低、吸水率高、耐久性差、力学性能离散性大等问题，在一定程度上限制了其在工程领域的推广和应用。而装配式再生混凝土构件可实现工厂预制，具有构件质量好、施工工艺易保证、使用场景多样等优点，装配式再生混凝土构件施工、设计、养护、应用技术的发展为再生混凝土的推广与应用提供了契机。

预制桥墩体系的应用是实现新时代对桥梁建设“又好又快”要求的有效途径。预制拼装桥梁技术具有环境污染小，构件质量易保证，施工速度快，运维成本低等优势。预制构件间的节点连接构造方式，尤其是预制盖梁、预制系梁、预制墩柱及基础承台之间的节点连接构造，关系到桥梁的施工效率、耐久性、整体受力及抗震性能等，也限制了其往中高烈度等复杂恶劣环境中推广和应用。而将再生混凝土应用到预制桥墩体系一方面可以更好地发挥装配式桥梁结构绿色环保、全寿命周期成本低等优势；另一方面可有效减轻结构自重，减少地震力，并利用地震荷载作用下再生混凝土构件（位置）的早损伤、早破坏实现震损位置（塑性铰）可控的设计原则，提高结构其他构件和整体的抗震性能。基于此，本发明提出了一种带再生混凝土（RAC）节段的预制拼装双柱墩体系，其具有经济环保、连接构造可靠、抗震性能优、震后可快速恢复功能等优点。该种预制拼装双柱墩结构体系的提出可为再生混凝土的进一步推广与应用提供基础，具有显著的理论意义和实际应用价值。

发明内容

为了推进建筑垃圾资源化和建筑业可持续发展，减少工程造价，并降低预制拼装双柱墩的震后损伤，实现震后可恢复功能，本发明提出了一种具有经济环保、连接构造可靠、抗震性能优、震后可恢复功能等优点的带再生混凝土（RAC）节段的预制拼装双柱墩体系。

为了实现上述目的，本发明采取了如下技术方案。

一种带再生混凝土（RAC）节段的预制桥梁双柱墩体系，其特征在于：包括预制RC-RAC组合盖梁（1），预制RAC系梁（4），预制墩柱（2），预制承台（3）。

所述预制RC-RAC组合盖梁（1）由沿中轴线对称的两个预制节段组成，即盖梁节段-A（1.1）和盖梁节段-B（1.2）；每个预制节段盖梁由普通混凝土节段（1a）和再生混凝土节段（1b）构成，二者采用匹配预制的方式制作完成。

所述预制盖梁（1）底部预留榫槽（1d），盖梁顶设置灌浆孔（1e），所述预制盖梁同预制墩柱（2）采用承插式连接。