[实用新型]一种具有可更换脚部构件的消能自复位桥墩结构

说明书

本实用新型提供一种具有可更换脚部构件的消能自复位桥墩结构：包括桥台以及墩柱，墩柱包括墩柱主体以及嵌入于墩柱主体底部四角的可更换构件，可更换构件与墩柱主体连接为一体，可更换构件包括混凝土短柱浇筑体以及设置于该浇筑体内的螺旋箍筋。本实用新型所述消能自复位桥墩结构，可以利用设置在墩柱四角处的螺旋箍筋混凝土短柱提供更大的抗压强度，并能有效地消耗地震能量，使自复位桥墩结构在大震中有更好的耗能机制，从而在地震中能够不遭到破坏或者破坏很小；即使墩柱角部遭到破坏也可以很方便的进行更换，迅速恢复自复位桥墩的结构功能，减小了震后桥梁加固的工程量和难度。

技术领域

本实用新型属于桥梁工程领域，涉及一种带可更换脚部构件的自复位桥墩结构。

背景技术

在地震防灾体系中，桥梁系统为重要的生命线，连结维护生命财产安全所需的许多重要建筑物，如医院、消防站、学校和公共避难场所等，扮演交通枢纽的角色。因此，在地震作用下，桥梁系统需维持应有的运输功能。若桥梁于地震中受损而丧失交通运输功能，除了造成生命伤亡与财产损失外，也将影响救灾重建工作。因而有必要提出新的桥梁设计理念，既方便施工又经济安全，而且在强烈地震作用下桥梁无损伤，或损伤部位可以及时更换，以满足地震灾后的运输需求。

国内外已有许多学者设计出一系列的自复位桥墩结构，这些桥墩结构能够由预应力钢筋或阻尼器消耗地震能量，在强震后也能保持良好的状态。但同时也带来了一些问题，很多的消能摇摆桥墩脚部混凝土破坏严重，为抗震加固工作带来了困难。为了便于灾后重建、降低经济损失，亟需研发一种在强震中能够提供足够的抗压强度、具有消能作用，并且损坏后可以及时更换的消能自复位摇摆桥墩。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种具有可更换脚部构件的消能自复位桥墩结构。

为了达到上述目的，本实用新型采用了以下技术方案：

该桥墩结构包括桥台以及设置于桥台上的墩柱，所述墩柱包括底部具有缺角或缺口的墩柱主体以及嵌入于该缺角或缺口上的可更换构件，可更换构件与墩柱主体连接为一体，可更换构件包括与所述缺角或缺口形状相应的混凝土浇筑体，该混凝土浇筑体内的配筋采用纵筋和螺旋箍筋。

所述桥台与墩柱主体采用无粘结预应力钢筋相连，该无粘结预应力钢筋的一端锚固于桥台底部，另一端与墩柱主体相连。

所述无粘结预应力钢筋为多个，呈束状且相互间隔排列于墩柱主体中心，每个无粘结预应力钢筋无弯折的穿入或穿过墩柱主体。

所述墩柱主体与桥台之间设置有嵌合式接头。

所述嵌合式接头包括设置于墩柱主体底部的球状混凝土凸体，以及与该凸体相配合的设置于桥台上的下凹状摩擦型钢板。

所述墩柱主体与可更换构件之间的接合位置通过设置于各自混凝土结构上的预埋高强摩擦型螺栓以及用于耦合各个预埋高强摩擦型螺栓的连接板相连。

所述墩柱主体与可更换构件的下端通过角钢相连。

所述墩柱主体为底部四角存在缺失的四棱柱状钢筋混凝土结构，缺失部分的形状为柱状。

所述桥台上设置有预埋件，墩柱主体的侧面上设置有耳板，耳板与预埋件之间连接有粘滞阻尼器。

本实用新型的有益效果体现在：

本实用新型所述消能自复位桥墩结构，能有效地消耗地震能量，使自复位桥墩结构在大震中有更好的耗能机制，从而在地震中能够不遭到破坏或者破坏很小；即使墩柱脚部遭到破坏也可以很方便的进行更换，迅速恢复自复位桥墩的结构功能，减小了震后桥梁加固的工程量和难度。

进一步的，本实用新型可以利用设置在墩柱四角处的具有螺旋箍筋的混凝土短柱提供更大的抗压强度。