一種可更換橫向配置預(yù)應(yīng)力筋自復(fù)位耗能橋墩的制作方法
【專利摘要】一種可更換橫向配置預(yù)應(yīng)力筋自復(fù)位耗能橋墩，屬于結(jié)構(gòu)工程抗震與減震領(lǐng)域，包括：預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土柱、縱向預(yù)應(yīng)力筋、普通箍筋、橡膠層、加強(qiáng)箍筋、橫向預(yù)應(yīng)力筋、錨具、基礎(chǔ)。橋墩的橫向預(yù)應(yīng)力筋提供彈性恢復(fù)力，同時(shí)橡膠層在地震作用下耗散地震的能量，實(shí)現(xiàn)在正常荷載以及地震作用下橋墩的自復(fù)位耗能功能，最終實(shí)現(xiàn)橋梁整體的耗能減震。一種可更換橫向配置預(yù)應(yīng)力筋自復(fù)位耗能橋墩具有自復(fù)位、可更換、減震耗能等特點(diǎn)。
【專利說(shuō)明】一種可更換橫向配置預(yù)應(yīng)力筋自復(fù)位耗能橋墩
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于橋梁工程抗震與減震【技術(shù)領(lǐng)域】，涉及到一種橫向配置預(yù)應(yīng)力筋橋墩，同時(shí)橋墩與基礎(chǔ)之間設(shè)置橡膠層，從而實(shí)現(xiàn)地震作用下橋墩的自復(fù)位與耗能功能。該發(fā)明成本低廉，抗震性能突出，施工簡(jiǎn)便，有效的防止落梁，具有良好的發(fā)展前景。
【背景技術(shù)】
[0002]近年來(lái)，隨著人們生活水平的提高人們對(duì)于抗震減震的要求也越來(lái)越高，尤其是2008年汶川地震以來(lái)，地震造成的各種災(zāi)害越來(lái)越引起人們的重視，不僅對(duì)建筑樓房而且對(duì)于橋梁等建筑設(shè)施也要求越來(lái)越高。在2008年汶川地震中，數(shù)百座橋梁在地震中發(fā)生破壞，其破壞形式主要有橋墩折斷發(fā)生落梁破壞或者直接落梁破壞。這對(duì)災(zāi)后救援造成的嚴(yán)重的影響，更給國(guó)家和人民的安全財(cái)產(chǎn)帶來(lái)了巨大損失。因此研究開發(fā)橋梁的抗震減震性能具有重要的意義。
[0003]目前橋墩的抗震主要在于增加基礎(chǔ)深度加強(qiáng)基礎(chǔ)與地基的連接，使基礎(chǔ)更堅(jiān)固，以減少地震來(lái)臨時(shí)橋墩的損壞。但是這種方式對(duì)于大型地震時(shí)的作用不大，目前尚無(wú)一種有效的防止橋墩地震作用下破壞的抗震減震裝置，總之目前對(duì)于橋墩的防震效果并不明顯。本發(fā)明提出一種橋墩柱與基礎(chǔ)分離，并配置橫向預(yù)應(yīng)力筋的連接方式，保證正常使用狀態(tài)下滿足荷載要求，地震來(lái)臨時(shí)提供一定的恢復(fù)和耗能功能，實(shí)現(xiàn)減小橋墩破壞的抗震減震要求；另外，該發(fā)明提出的一種可更換橫向配置預(yù)應(yīng)力筋自復(fù)位耗能橋墩在大震作用下如果發(fā)生破壞，可對(duì)其進(jìn)行橋墩的更換，使得在震后的橋梁修復(fù)方面更加簡(jiǎn)便。該發(fā)明可以克服上述橋墩抗震措施的不足，為橋梁抗震提供更多樣性的技術(shù)支持，具有重大的工程實(shí)際意義。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明給出一種可更換橫向配置預(yù)應(yīng)力筋自復(fù)位耗能橋墩，發(fā)明目的在于地震作用下利用橫向預(yù)應(yīng)力筋的恢復(fù)力實(shí)現(xiàn)橋墩的自復(fù)位功能；同時(shí)，橋墩與基礎(chǔ)之間填充橡膠層，實(shí)現(xiàn)橋墩的卡位功能并實(shí)現(xiàn)地震作用下橋墩耗能；另外本發(fā)明給出一種可更換橫向配置預(yù)應(yīng)力筋自復(fù)位耗能橋墩，可實(shí)現(xiàn)地震破壞后的快速更換修復(fù)。
[0005]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取了如下技術(shù)方案。
[0006]本發(fā)明的一種可更換橫向配置預(yù)應(yīng)力筋自復(fù)位耗能橋墩，其包括預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土柱1、縱向預(yù)應(yīng)力筋2、普通箍筋3、橡膠層4、加強(qiáng)箍筋5、橫向預(yù)應(yīng)力筋6、錨具7、基礎(chǔ)8。預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土柱I內(nèi)配置縱向預(yù)應(yīng)力筋2和普通箍筋3，在橫向預(yù)應(yīng)力筋6穿過(guò)的部位設(shè)置加強(qiáng)箍筋5 ;預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土柱I置于帶有凹槽的基礎(chǔ)8內(nèi)，預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土柱I與基礎(chǔ)8通過(guò)橫穿過(guò)預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土柱I的橫向預(yù)應(yīng)力筋6連接，之間填充橡膠層4。
[0007]預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土柱I和基礎(chǔ)8采用高強(qiáng)混凝土。
[0008]預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土柱I內(nèi)的加強(qiáng)箍筋5布置于橫向預(yù)應(yīng)力筋6穿過(guò)的部位。
[0009]橫向預(yù)應(yīng)力筋6為無(wú)粘結(jié)鋼絞線，預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土柱I的橫向預(yù)應(yīng)力筋6穿過(guò)的部位預(yù)留孔道，采用后張法張拉無(wú)粘結(jié)鋼絞線。
[0010]預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土柱I是預(yù)制的，施工采用裝配式施工。
[0011]本發(fā)明的功能如下:
[0012]橫向預(yù)應(yīng)力筋利用其恢復(fù)力實(shí)現(xiàn)橋墩的自復(fù)位功能；基礎(chǔ)上的凹槽作為橋墩的卡位裝置，橋墩與基礎(chǔ)之間填充橡膠層進(jìn)行減震耗能；橋墩與基礎(chǔ)分離，橫向預(yù)應(yīng)力筋采用后張法施工便于橋墩的可更換，從而最終實(shí)現(xiàn)橋墩的自復(fù)位、耗能、可更換功能。
[0013]橫向預(yù)應(yīng)力筋為無(wú)粘結(jié)鋼絞線，在地震中利用其恢復(fù)力實(shí)現(xiàn)預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土柱位置移動(dòng)后的復(fù)位。橫向預(yù)應(yīng)力筋采用后張法施工，預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土柱中預(yù)留孔道，便于預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土柱的更換。
[0014]預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土柱與基礎(chǔ)之間填充橡膠層，在地震中橡膠層的擠壓等實(shí)現(xiàn)對(duì)預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土柱的耗能，減少地震中預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土柱的破壞。
[0015]預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土柱放置于事先設(shè)置卡槽的基礎(chǔ)內(nèi)，兩者之間填充橡膠層，如果大震中預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土柱發(fā)生破壞而主梁未脫落，可以架設(shè)支撐主梁保證預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土柱的快速更換，實(shí)現(xiàn)橋梁的快速修復(fù)。
[0016]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)如下:
[0017]I)本發(fā)明中的橫向預(yù)應(yīng)力筋，可以實(shí)現(xiàn)橋墩的在地震中自復(fù)位功能，增加了橋墩的柔性，提高了地震中橋梁破壞的延性。
[0018]2)本發(fā)明中預(yù)應(yīng)力橋墩與基礎(chǔ)之間的橡膠層實(shí)現(xiàn)地震中對(duì)橋墩的耗能，，有利的實(shí)現(xiàn)梁結(jié)構(gòu)的減震耗能。
[0019]3)本發(fā)明提出一種新型的橋墩與基礎(chǔ)分離的結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)橋墩的可更換，從而可以實(shí)現(xiàn)橋梁破壞后的快速修復(fù)。
[0020]4)本發(fā)明需要成本較低，就能實(shí)現(xiàn)橋墩的高延性并且耗能的破壞方式，并在修復(fù)時(shí)實(shí)現(xiàn)橋墩的可更換，有效的降低了經(jīng)濟(jì)成本，具有較大的工程實(shí)際意義。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0021]圖1本發(fā)明的一種可更換橫向配置預(yù)應(yīng)力筋自復(fù)位耗能橋墩三維示意圖；
[0022]圖2本發(fā)明的一種可更換橫向配置預(yù)應(yīng)力筋自復(fù)位耗能橋墩縱剖面圖；
[0023]圖3本發(fā)明的一種可更換橫向配置預(yù)應(yīng)力筋自復(fù)位耗能橋墩配置普通箍筋處橫截面圖；
[0024]圖4本發(fā)明的一種可更換橫向配置預(yù)應(yīng)力筋自復(fù)位耗能橋墩配置加強(qiáng)箍筋處橫截面圖；
[0025]圖中:1_預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土柱、2-縱向預(yù)應(yīng)力筋、3-普通箍筋、4-橡膠層、5-加強(qiáng)箍筋、6-橫向預(yù)應(yīng)力筋、7-錨具、8-基礎(chǔ)。
【具體實(shí)施方式】:
[0026]實(shí)施例1:
[0027]下面結(jié)合附圖詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】。
[0028]如圖2所示，是本發(fā)明一種可更換橫向配置預(yù)應(yīng)力筋自復(fù)位耗能橋墩實(shí)施例，其主要包括預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土柱1、縱向預(yù)應(yīng)力筋2、普通箍筋3、橡膠層4、加強(qiáng)箍筋5、橫向預(yù)應(yīng)力筋6、錨具7、基礎(chǔ)8。
[0029]首先，預(yù)制預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土柱1，內(nèi)部配置預(yù)應(yīng)力鋼筋，普通箍筋3，在橫向預(yù)應(yīng)力筋6穿過(guò)的部位配置加強(qiáng)箍筋5，并在橫向預(yù)應(yīng)力筋6穿過(guò)的部位預(yù)留孔道。
[0030]其次，對(duì)基礎(chǔ)8施工，基礎(chǔ)8采用高強(qiáng)混凝土，在橫向預(yù)應(yīng)力筋6穿過(guò)的部位預(yù)留孔道。
[0031]然后在基礎(chǔ)8的卡槽內(nèi)鋪設(shè)橡膠層4，將預(yù)制的預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土柱I放入基礎(chǔ)8的卡槽內(nèi)，將橫向預(yù)應(yīng)力筋6穿過(guò)預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土柱I和基礎(chǔ)8預(yù)留的孔道，使用錨具錨固，實(shí)施后期張拉。
[0032]以上為本發(fā)明的一個(gè)典型實(shí)施例，但本發(fā)明的實(shí)施不限于此。
【權(quán)利要求】
1.一種可更換橫向配置預(yù)應(yīng)力筋自復(fù)位耗能橋墩，其包括預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土柱(I)、縱向預(yù)應(yīng)力筋(2)、普通箍筋(3)、橡膠層(4)、加強(qiáng)箍筋(5)、橫向預(yù)應(yīng)力筋(6)、錨具(7)、基礎(chǔ)(8);其特征在于:可更換的預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土柱(I)置于帶有凹槽的基礎(chǔ)(8)內(nèi)，凹槽對(duì)預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土柱(I)進(jìn)行限位，預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土柱(I)與基礎(chǔ)(8)通過(guò)橫穿過(guò)預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土柱(I)的橫向預(yù)應(yīng)力筋(6)連接，預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土柱(I)與基礎(chǔ)(8)之間填充橡膠層(4)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種可更換橫向配置預(yù)應(yīng)力筋自復(fù)位耗能橋墩，其特征在于:縱向預(yù)應(yīng)力筋(2)豎向配置于預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土柱(I)內(nèi)，橫向預(yù)應(yīng)力筋(6)橫穿預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土柱(I)和基礎(chǔ)(8 )。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種可更換橫向配置預(yù)應(yīng)力筋自復(fù)位耗能橋墩，其特征在于:錨具(7)錨固于縱向預(yù)應(yīng)力筋(2)與橫向預(yù)應(yīng)力筋(6)的兩端。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種可更換橫向配置預(yù)應(yīng)力筋自復(fù)位耗能橋墩，其特征在于:在預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土柱(I)上橫向預(yù)應(yīng)力筋(6)穿過(guò)的部位需配置加強(qiáng)箍筋(5)其他部位配置普通箍筋(3)。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種可更換橫向配置預(yù)應(yīng)力筋自復(fù)位耗能橋墩，其特征在于:橫向預(yù)應(yīng)力筋(6)采用后張法工藝，預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土柱(I)預(yù)留橫向孔道。
6.根據(jù)權(quán)利要求1述的一種可更換橫向配置預(yù)應(yīng)力筋自復(fù)位耗能橋墩，其特征在于:預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土柱(I)采用高強(qiáng)混凝土，預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土柱(I)是預(yù)制的，施工采用裝配式施工。
【文檔編號(hào)】E01D19/02GK103882803SQ201410103221
【公開日】2014年6月25日 申請(qǐng)日期:2014年3月19日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月19日
【發(fā)明者】何浩祥, 呂永偉, 李瑞峰, 陳奎 申請(qǐng)人:北京工業(yè)大學(xué)