[发明专利]桥梁隔震基础

说明书

技术领域：

本发明涉及一种桥梁基础形式，特别是一种桥梁隔震基础。

背景技术：

地震是一种不可被精确预测的自然灾害，桥梁是交通运输的生命线工程。提高桥梁的抗震性能、确保桥梁的地震安全性将直接影响到抗震救灾和灾后重建的效果，密切关系着城市防灾减灾体系的成败。

目前，我国在大跨度桥梁建设中大量采用墩梁固结的型式，比如连续刚构桥、矮塔斜拉桥等，用以减少大吨位支座的使用与维养。然而，这些大跨度桥梁可采用的抗震策略却极为有限。如果采用强度设计方法，往往需要加大桥梁下部结构和基础的尺寸及配筋，然而即便如此，桥梁的抗震性能也不一定满足规范要求；如果采用延性设计方法，桥梁的下部结构将会出现塑性铰，震后修复极为困难；如果采用减隔震设计方法，仅能在边墩（台）处设置减隔震装置，减隔震效果并不明显。

对于桥梁工程，尤其是大跨度桥梁工程而言，其基础大多采用桩基础，基础隔震难以实现。这是因为，桩基长度通常较大，从几十米到上百米不等。在如此深度下设置隔震层，施工上无法实现；同时，桩基分散布设，不易形成独立且均匀的受力面，理论上不能形成隔震层。因此，在桥梁工程中应用基础隔震理念，需要进一步研究。

发明内容：

本发明的目的在于解决桥梁桩基础中无法实现基础隔震的问题，以此提高大跨度墩梁固结桥梁的抗震性能，既保证桥梁的正常运营，又显著减小传至桥梁的地震作用。

为达成上述目的，本发明提供了一种桥梁隔震基础形式。该隔震基础通过在桥梁承台内设置隔震层，以实现基础隔震的目的。首先，将承台在高度方向自上而下划分为桥墩承台和桩基承台；其次，在桩基承台顶面设置隔震支座，用以支承桥墩承台与桥墩、上部结构形成的整体结构；最后，为防止桥梁纵向地震位移过大，在桩基承台外侧设置围堰式保护层，其内侧在纵桥向设置缓冲橡胶板，在横桥向设置聚四氟乙烯板，既满足纵桥向滑动性能，又不影响横桥向受力性能。

桥梁隔震基础的优点是：通过在承台内部设置隔震层，使隔震层以上的桥梁结构与地震动的水平成分绝缘；隔震层中设置隔震支座能够安定持续地支承桥梁重量，追随桥梁结构的水平变形、并且具有适当的弹性恢复力；在遭受罕遇地震时，作用于桥墩和上部结构的水平力比一般桥梁要小得多，因此很容易对桥墩和上部结构进行强度设计。

附图说明：

图1为桥梁隔震基础的纵桥向剖面图。

图2为桥梁隔震基础的横桥向剖面图。

图3为隔震层的平面图。

图4为隔震支座的剖面图。

图5为支座本体的剖面图。

具体实施方式：

本发明的桥梁隔震基础将承台从高度方向自上而下划分为桥墩承台2和桩基承台3，在二者之间设置隔震支座7，桥墩承台2与桥墩1形成整体，桩基承台3与桩基4形成整体，桩基承台3顶部设有矩形凹槽，凹槽底部铺设隔震支座7，隔震支座7上部支承桥墩承台2，所述矩形凹槽的深度优选为等于所述桥墩承台2的高度，本实施例中，待桩基4施工完成后，首先浇筑桩基承台3在隔震支座7以下部分的混凝土，进而安装隔震支座7，其次浇筑桥墩承台2混凝土，然后吊装预制的围堰式保护层混凝土，最后施工桥墩1及桥梁上部结构。

本实施例中，支座本体16由橡胶片18、保护层橡胶20与加劲钢板19、支座连接钢板17叠层硫化粘结而成。

本实施例中，下锚杆11的螺杆端部设有螺纹，穿过下套筒10及下连接钢板8与下锚固螺栓9拧紧，形成下连接组件，上锚杆15的螺杆端部设有螺纹，穿过上套筒14及上连接钢板12与上锚固螺栓13拧紧，形成上连接组件。

本实施例中，支座本体16的支座连接钢板17与上、下连接组件通过螺栓连接，形成隔震支座7。

本实施例中，施工桩基承台3时，需将隔震支座7的下连接钢板8、下套筒10、下锚杆11进行预埋，其中桩基承台3的混凝土浇筑到下连接钢板8厚度一半的位置。

本实施例中，施工桥墩承台2时，需将隔震支座7的上连接钢板12、上套筒14、上锚杆15浇筑到桥墩承台2的混凝土内，其中界面取为上连接钢板12厚度一半的位置。

本实施例中，桩基承台3在外侧设置围堰式保护层，保护层内侧在纵桥向设置缓冲橡胶板6，在横桥向设置聚四氟乙烯板5，其中保护层混凝土与缓冲橡胶板6和聚四氟乙烯板5采用中性的玻璃水进行连接。