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。包括橫橋向間隔設置采用鋼筋混凝土變截面矩形空心結構的左側墩柱（11a）、右側墩柱（11b），左側墩柱（11a）、右側墩柱（11b）下端分別與左側承臺（21a）、右側承臺（21b）固結為一體。左側墩柱（11a）、右側墩柱（11b）的上部之間設置有墩柱間耗能系梁（13），左側墩柱（11a）、右側墩柱（11b）內腔中對應設置與墩柱間耗能系梁（13）形成一體構造的橫隔板結構（12），并在左側承臺（21a）、右側承臺（21b）之間設置其兩端與之固結為一體的承臺間耗能系梁（22）。
【專利說明】鋼筋混凝土變截面矩形空心大框架墩
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及橋梁，特別涉及一種應用于高烈度地震區(qū)不均勻高墩、大跨連續(xù)剛構的鋼筋混凝土變截面矩形空心大框架墩。
【背景技術】
[0002]在地震發(fā)生時，如橋梁結構發(fā)生嚴重破壞，通往災區(qū)的公路無法恢復交通，將會對災區(qū)的及時救援帶來極大的困難，因此，提高橋梁結構的整體抗震性能非常的重要。
[0003]目前，對高烈度地震區(qū)大跨連續(xù)剛構橋進行抗震性能分析，順橋向位移和內力可通過粘滯阻尼器和速度鎖定器得到較好的控制，對于橫橋向的位移和內力的控制尚無直接有效的方法。采用傳統(tǒng)的橫向懸臂墩，當墩高較高時，墩底地震內力會非常大，導致墩底截面會很大，橋墩會非常不安全、且非常不經(jīng)濟；同時，墩頂橫向位移會很大，甚至會造成左右幅橋梁的橫向碰撞，對橋梁安全造成非常大的影響。
[0004]因此，提供一種新型結構對提高高烈度地震區(qū)連續(xù)剛構橋抗震性能有極其重要的意義。
實用新型內容
[0005]本實用新型所要解決的技術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]本實用新型解決其技術問題所采用的技術方案如下:
[0007]本實用新型的鋼筋混凝土變截面矩形空心大框架墩，包括橫橋向間隔設置采用鋼筋混凝土變截面矩形空心結構的左側墩柱、右側墩柱，左側墩柱、右側墩柱下端分別與左側承臺、右側承臺固結為一體，其特征是:所述左側墩柱、右側墩柱的上部之間設置有墩柱間耗能系梁，左側墩柱、右側墩柱內腔中對應設置與墩柱間耗能系梁形成一體構造的橫隔板結構；所述左側承臺、右側承臺之間設置其兩端與之固結為一體的承臺間耗能系梁。
[0008]本實用新型的有益效果是，結構創(chuàng)新，受力合理，傳力明確，抗震性能好，結構整體穩(wěn)定性好，剛度分配適應墩高變化對橋墩剛度要求。并能通過耗能系梁的調節(jié)極大的改善橋梁的地震內力分布；通過與無耗能系梁橋梁結構對比分析可知，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是本實用新型鋼筋混凝土變截面矩形空心大框架墩橫斷面構造示意圖；
[0011]圖2是本實用新型鋼筋混凝土變截面矩形空心大框架墩橫斷面構造示意圖；
[0012]圖3是圖1中A-A橫斷面構造示意圖
[0013]圖4是圖1中B-B橫斷面構造示意圖
[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例順橋向立面構造示意圖；
[0015]圖中示出構件、部位名稱及所對應的標記:左側墩柱11a、右側墩柱lib、橫隔板結構12、壤柱間耗能系梁13 ;左側承臺21a、右側承臺21b、承臺間耗能系梁22 ;王壤#2、王壤#3、主墩#4、主墩#5。
【具體實施方式】
[0016]下面結合附圖和實施例對本實用新型進一步說明。
[0017]參照圖1和圖3、圖4，本實用新型的鋼筋混凝土變截面矩形空心大框架墩，包括橫橋向間隔設置采用鋼筋混凝土變截面矩形空心結構的左側墩柱11a、右側墩柱11b，左側墩柱11a、右側墩柱Ilb下端分別與左側承臺21a、右側承臺21b固結為一體。所述左側墩柱11a、右側墩柱Ilb的上部之間設置有墩柱間耗能系梁13，左側墩柱11a、右側墩柱Ilb內腔中對應設置與墩柱間耗能系梁13形成一體構造的橫隔板結構12。所述左側墩柱11a、右側墩柱Ilb之間設置其兩端與之固結為一體的承臺間耗能系梁22。左右幅橋共兩個變截面矩形空心墩(左側墩柱11a、右側墩柱Ilb)通過與墩柱上部的間墩柱間耗能系梁13及兩承臺(左側承臺21a、右側承臺21b)間的承臺間耗能系梁22固結形成橫向框架結構。在地震作用下，墩柱間耗能系梁13和承臺間耗能系梁22作為延性耗能構件參與地震作用。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和承臺間耗能系梁22會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力，保證橋墩主要受力結構的安全。發(fā)生塑性變形的耗能系梁修復簡單易行，在地震后，可通過簡易的修復處理即可恢復其使用功能。
[0018]參照圖2，所述墩柱間耗能系梁13、橫隔板結構12在左側墩柱11a、右側墩柱Ilb的上部沿縱向間隔設置。即為了適應地形變化較復雜的山區(qū)，可適當調節(jié)墩柱間耗能系梁13、橫隔板結構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，從而提高橋梁結構整體的抗震性能。
[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、結構創(chuàng)新、受力合理、傳力明確、結構整體穩(wěn)定好、施工方便的特點。 申請人:將其成功地運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計。參照圖5，小砂溝大橋上部結構采用(57+2X 100+57) m波形鋼腹板連續(xù)剛構，該橋地震基本烈度為8度，抗震設防措施等級為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，并非是要將本實用新型局限在所示和所述的具體結構和適用范圍內，故凡是所有可能被利用的相應修改以及等同物，均屬于本實用新型所申請的專利范圍。
【權利要求】
1.鋼筋混凝土變截面矩形空心大框架墩，包括橫橋向間隔設置采用鋼筋混凝土變截面矩形空心結構的左側墩柱(I la)、右側墩柱(11b)，左側墩柱(I la)、右側墩柱(lib)下端分別與左側承臺(21a)、右側承臺(21b)固結為一體，其特征是:所述左側墩柱(11a)、右側墩柱(Ilb)的上部之間設置有墩柱間耗能系梁(13)，左側墩柱(11a)、右側墩柱(Ilb)內腔中對應設置與墩柱間耗能系梁(13)形成一體構造的橫隔板結構(12);所述左側承臺(21a)、右側承臺(21b)之間設置其兩端與之固結為一體的承臺間耗能系梁(22)。
2.如權利要求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)、橫隔板結構(12)在左側墩柱(11a)、右側墩柱(Ilb)的上部沿縱向間隔設置。
【文檔編號】E01D19/02GK203782547SQ201420159791
【公開日】2014年8月20日 申請日期:2014年4月2日 優(yōu)先權日:2014年4月2日
【發(fā)明者】宋隨弟, 廖成強, 陳克堅 申請人:中鐵二院工程集團有限責任公司