鋼筋混凝土變截面矩形空心大框架墩的制作方法
【專利摘要】鋼筋混凝土變截面矩形空心大框架墩，以在滿足正常使用功能要求的前提下，極大地提高橋梁整體穩(wěn)定性及抗震性能。包括橫橋向間隔設(shè)置采用鋼筋混凝土變截面矩形空心結(jié)構(gòu)的左側(cè)墩柱（11a）、右側(cè)墩柱（11b），左側(cè)墩柱（11a）、右側(cè)墩柱（11b）下端分別與左側(cè)承臺(tái)（21a）、右側(cè)承臺(tái)（21b）固結(jié)為一體。左側(cè)墩柱（11a）、右側(cè)墩柱（11b）的上部之間設(shè)置有墩柱間耗能系梁（13），左側(cè)墩柱（11a）、右側(cè)墩柱（11b）內(nèi)腔中對(duì)應(yīng)設(shè)置與墩柱間耗能系梁（13）形成一體構(gòu)造的橫隔板結(jié)構(gòu)（12），并在左側(cè)承臺(tái)（21a）、右側(cè)承臺(tái)（21b）之間設(shè)置其兩端與之固結(jié)為一體的承臺(tái)間耗能系梁（22）。
【專利說明】鋼筋混凝土變截面矩形空心大框架墩
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及橋梁，特別涉及一種應(yīng)用于高烈度地震區(qū)不均勻高墩、大跨連續(xù)剛構(gòu)的鋼筋混凝土變截面矩形空心大框架墩。
【背景技術(shù)】
[0002]在地震發(fā)生時(shí)，如橋梁結(jié)構(gòu)發(fā)生嚴(yán)重破壞，通往災(zāi)區(qū)的公路無法恢復(fù)交通，將會(huì)對(duì)災(zāi)區(qū)的及時(shí)救援帶來極大的困難，因此，提高橋梁結(jié)構(gòu)的整體抗震性能非常的重要。
[0003]目前，對(duì)高烈度地震區(qū)大跨連續(xù)剛構(gòu)橋進(jìn)行抗震性能分析，順橋向位移和內(nèi)力可通過粘滯阻尼器和速度鎖定器得到較好的控制，對(duì)于橫橋向的位移和內(nèi)力的控制尚無直接有效的方法。采用傳統(tǒng)的橫向懸臂墩，當(dāng)墩高較高時(shí)，墩底地震內(nèi)力會(huì)非常大，導(dǎo)致墩底截面會(huì)很大，橋墩會(huì)非常不安全、且非常不經(jīng)濟(jì)；同時(shí)，墩頂橫向位移會(huì)很大，甚至?xí)斐勺笥曳鶚蛄旱臋M向碰撞，對(duì)橋梁安全造成非常大的影響。
[0004]因此，提供一種新型結(jié)構(gòu)對(duì)提高高烈度地震區(qū)連續(xù)剛構(gòu)橋抗震性能有極其重要的意義。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0005]本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種鋼筋混凝土變截面矩形空心大框架墩，以在滿足正常使用功能要求的前提下，極大地提高橋梁整體穩(wěn)定性及抗震性能。
[0006]本實(shí)用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案如下:
[0007]本實(shí)用新型的鋼筋混凝土變截面矩形空心大框架墩，包括橫橋向間隔設(shè)置采用鋼筋混凝土變截面矩形空心結(jié)構(gòu)的左側(cè)墩柱、右側(cè)墩柱，左側(cè)墩柱、右側(cè)墩柱下端分別與左側(cè)承臺(tái)、右側(cè)承臺(tái)固結(jié)為一體，其特征是:所述左側(cè)墩柱、右側(cè)墩柱的上部之間設(shè)置有墩柱間耗能系梁，左側(cè)墩柱、右側(cè)墩柱內(nèi)腔中對(duì)應(yīng)設(shè)置與墩柱間耗能系梁形成一體構(gòu)造的橫隔板結(jié)構(gòu)；所述左側(cè)承臺(tái)、右側(cè)承臺(tái)之間設(shè)置其兩端與之固結(jié)為一體的承臺(tái)間耗能系梁。
[0008]本實(shí)用新型的有益效果是，結(jié)構(gòu)創(chuàng)新，受力合理，傳力明確，抗震性能好，結(jié)構(gòu)整體穩(wěn)定性好，剛度分配適應(yīng)墩高變化對(duì)橋墩剛度要求。并能通過耗能系梁的調(diào)節(jié)極大的改善橋梁的地震內(nèi)力分布；通過與無耗能系梁橋梁結(jié)構(gòu)對(duì)比分析可知，墩頂位移及墩底受力改善非常明顯，施工方便，經(jīng)濟(jì)合理，極大的提高橋梁整體穩(wěn)定性及抗震性能。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0009]本說明書包括如下5幅附圖:
[0010]圖1是本實(shí)用新型鋼筋混凝土變截面矩形空心大框架墩橫斷面構(gòu)造示意圖；
[0011]圖2是本實(shí)用新型鋼筋混凝土變截面矩形空心大框架墩橫斷面構(gòu)造示意圖；
[0012]圖3是圖1中A-A橫斷面構(gòu)造示意圖
[0013]圖4是圖1中B-B橫斷面構(gòu)造示意圖
[0014]圖5是本發(fā)明鋼筋混凝土變截面矩形空心大框架墩一實(shí)例順橋向立面構(gòu)造示意圖；
[0015]圖中示出構(gòu)件、部位名稱及所對(duì)應(yīng)的標(biāo)記:左側(cè)墩柱11a、右側(cè)墩柱lib、橫隔板結(jié)構(gòu)12、壤柱間耗能系梁13 ;左側(cè)承臺(tái)21a、右側(cè)承臺(tái)21b、承臺(tái)間耗能系梁22 ;王壤#2、王壤#3、主墩#4、主墩#5。
【具體實(shí)施方式】
[0016]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)一步說明。
[0017]參照?qǐng)D1和圖3、圖4，本實(shí)用新型的鋼筋混凝土變截面矩形空心大框架墩，包括橫橋向間隔設(shè)置采用鋼筋混凝土變截面矩形空心結(jié)構(gòu)的左側(cè)墩柱11a、右側(cè)墩柱11b，左側(cè)墩柱11a、右側(cè)墩柱Ilb下端分別與左側(cè)承臺(tái)21a、右側(cè)承臺(tái)21b固結(jié)為一體。所述左側(cè)墩柱11a、右側(cè)墩柱Ilb的上部之間設(shè)置有墩柱間耗能系梁13，左側(cè)墩柱11a、右側(cè)墩柱Ilb內(nèi)腔中對(duì)應(yīng)設(shè)置與墩柱間耗能系梁13形成一體構(gòu)造的橫隔板結(jié)構(gòu)12。所述左側(cè)墩柱11a、右側(cè)墩柱Ilb之間設(shè)置其兩端與之固結(jié)為一體的承臺(tái)間耗能系梁22。左右幅橋共兩個(gè)變截面矩形空心墩(左側(cè)墩柱11a、右側(cè)墩柱Ilb)通過與墩柱上部的間墩柱間耗能系梁13及兩承臺(tái)(左側(cè)承臺(tái)21a、右側(cè)承臺(tái)21b)間的承臺(tái)間耗能系梁22固結(jié)形成橫向框架結(jié)構(gòu)。在地震作用下，墩柱間耗能系梁13和承臺(tái)間耗能系梁22作為延性耗能構(gòu)件參與地震作用。在使用荷載和“小震”作用下，全橋各部位處于彈性階段，不受損壞。在“大震”作用下，墩柱間耗能系梁13和承臺(tái)間耗能系梁22會(huì)先于橋墩屈服形成塑性鉸，吸收地震能量，從而減少橋墩承受的地震內(nèi)力，保證橋墩主要受力結(jié)構(gòu)的安全。發(fā)生塑性變形的耗能系梁修復(fù)簡單易行，在地震后，可通過簡易的修復(fù)處理即可恢復(fù)其使用功能。
[0018]參照?qǐng)D2，所述墩柱間耗能系梁13、橫隔板結(jié)構(gòu)12在左側(cè)墩柱11a、右側(cè)墩柱Ilb的上部沿縱向間隔設(shè)置。即為了適應(yīng)地形變化較復(fù)雜的山區(qū)，可適當(dāng)調(diào)節(jié)墩柱間耗能系梁13、橫隔板結(jié)構(gòu)12的數(shù)量、尺寸和間距，以改變鋼筋混凝土變截面矩形空心大框架墩的橫向剛度，從而提高橋梁結(jié)構(gòu)整體的抗震性能。
[0019]本發(fā)明鋼筋混凝土變截面矩形空心大框架墩具有抗震性能好、結(jié)構(gòu)創(chuàng)新、受力合理、傳力明確、結(jié)構(gòu)整體穩(wěn)定好、施工方便的特點(diǎn)。 申請(qǐng)人:將其成功地運(yùn)用于新建蘭州市北環(huán)路(二環(huán))東段工程的小砂溝大橋主橋設(shè)計(jì)。參照?qǐng)D5，小砂溝大橋上部結(jié)構(gòu)采用(57+2X 100+57) m波形鋼腹板連續(xù)剛構(gòu)，該橋地震基本烈度為8度，抗震設(shè)防措施等級(jí)為9度。該橋位于地形起伏較大的黃土高原梁峁溝壑區(qū)，主墩#4墩高近90m，主墩4#與主墩#5墩高差異約35米，屬高烈度地震山區(qū)大跨剛構(gòu)橋。與主墩#2、主墩#3、主墩#4、主墩#5采用傳統(tǒng)無耗能系梁鋼筋混凝土變截面空心懸臂墩比較，采用本發(fā)明鋼筋混凝土變截面矩形空心大框架墩主墩頂位移最大減少40%以上、墩底彎矩最大減少20%以上，主梁內(nèi)力最大減少20%以上，使橋梁的抗震性能得到了極大地提高，同時(shí)橋梁的整體穩(wěn)定性也得到了極大的增加。
[0020]以上所述只是用圖解說明本實(shí)用新型鋼筋混凝土變截面矩形空心大框架墩的一些原理，并非是要將本實(shí)用新型局限在所示和所述的具體結(jié)構(gòu)和適用范圍內(nèi)，故凡是所有可能被利用的相應(yīng)修改以及等同物，均屬于本實(shí)用新型所申請(qǐng)的專利范圍。
【權(quán)利要求】
1.鋼筋混凝土變截面矩形空心大框架墩，包括橫橋向間隔設(shè)置采用鋼筋混凝土變截面矩形空心結(jié)構(gòu)的左側(cè)墩柱(I la)、右側(cè)墩柱(11b)，左側(cè)墩柱(I la)、右側(cè)墩柱(lib)下端分別與左側(cè)承臺(tái)(21a)、右側(cè)承臺(tái)(21b)固結(jié)為一體，其特征是:所述左側(cè)墩柱(11a)、右側(cè)墩柱(Ilb)的上部之間設(shè)置有墩柱間耗能系梁(13)，左側(cè)墩柱(11a)、右側(cè)墩柱(Ilb)內(nèi)腔中對(duì)應(yīng)設(shè)置與墩柱間耗能系梁(13)形成一體構(gòu)造的橫隔板結(jié)構(gòu)(12);所述左側(cè)承臺(tái)(21a)、右側(cè)承臺(tái)(21b)之間設(shè)置其兩端與之固結(jié)為一體的承臺(tái)間耗能系梁(22)。
2.如權(quán)利要求1所述的鋼筋混凝土變截面矩形空心大框架墩，其特征是:所述墩柱間耗能系梁(13)、橫隔板結(jié)構(gòu)(12)在左側(cè)墩柱(11a)、右側(cè)墩柱(Ilb)的上部沿縱向間隔設(shè)置。
【文檔編號(hào)】E01D19/02GK203782547SQ201420159791
【公開日】2014年8月20日 申請(qǐng)日期:2014年4月2日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月2日
【發(fā)明者】宋隨弟, 廖成強(qiáng), 陳克堅(jiān) 申請(qǐng)人:中鐵二院工程集團(tuán)有限責(zé)任公司