[发明专利]提高预制节段拼装桥墩耗能能力的方法

说明书

本发明公开了一种提高预制节段拼装桥墩耗能能力的方法，采用钢套筒、环形钢板、阻尼器和配套连接件组成一套抗震加固装置，安装在预制节段拼装桥墩上。本发明的方法能够有效提升预制节段拼装桥墩在地震作用下的耗能能力，不需要在原结构中埋置预留件，也不需要进行打孔等破坏原有结构的作业或者对原结构进行重新设计和局部补强等工作。

技术领域

本发明属于桥墩耗能技术领域，涉及到一种利用外置阻尼器提高预制节段拼装桥墩的耗能能力的方法，具体地说，是一种利用粘滞流体阻尼器、钢制套筒和环状钢板组合的装置提高预制节段拼装桥墩在地震作用下耗能能力的方法。

背景技术

由于预制节段拼装桥墩的墩身节段均为工厂预制，并且现场拼装时仅需要进行接缝处理，不需要进行大规模的混凝土浇筑作业，因此，预制节段拼装桥墩具有质量可靠，施工快速，对周边环境影响小等诸多优势。

巨大的优势使得预制节段拼装桥墩成为了未来桥梁建设中的首选建造方案。但是，目前的预制节段拼装桥墩依旧存在一些不足，尤其是在抗震性能方面。尽管预制节段拼装桥墩在地震作用下拥有较好的自复位能力，但是其耗能能力偏低，接缝处抗剪能力较弱等问题是现阶段拼装桥墩的主要不足。同时，在地震作用下，预制节段拼装桥墩的底部接缝会不断张开闭合，因此预制节段拼装桥墩的地震位移需求量也较大。上述不足中，耗能较弱成为了制约预制节段拼装桥墩在高烈度地震区域中应用的主要因素。

为了解决预制节段拼装桥墩地震作用下耗能能力较弱这一问题，现阶段较为常见的手段是为预制节段拼装桥墩增设耗能钢筋，以此来提高预制节段拼装桥墩的耗能水平。但是增设耗能钢筋会使得预制节段拼装桥墩的设计更为复杂，需要为耗能钢筋预留孔道，增加了节段制作难度和拼装施工难度。同时，部分工程人员也提出了利用阻尼装置对桥墩进行抗震加固，但是目前大部分利用阻尼装置加固桥墩的方法依旧停留在理论阶段。而另一部分方法则需要在墩身底部节段和承台中预埋预留件，然后再进行阻尼装置的安装。这种方法需要在桥墩底部节段安装至少两对（4~8个）阻尼装置。由于预埋了大量预留件，该方法甚至需要对所加固的桥墩进行重新设计和局部补强。

现有的方法均使得预制节段拼装桥墩的设计复杂程度和施工难度大幅上升，甚至有些加固方法会使桥墩刚度发生明显改变，产生传力路径不明确，地震响应更为复杂等一些负面作用。因此，为了能够使预制节段拼装桥墩在高烈度地震区域得到推广，亟待发明一种能够快速有效并且原理简单的方法对预制节段拼装桥墩进行加固来提升预制节段拼装桥墩在地震作用下的耗能能力。

发明内容

本发明的目的在于为预制节段拼装桥墩的抗震加固提供一种简单可行效果明显的加固方法，能够有效提升预制节段拼装桥墩在地震作用下的耗能能力。本发明方法不需要在原结构中埋置预留件，也不需要进行打孔等破坏原有结构的作业或者对原结构进行重新设计和局部补强等工作。

实现本发明的技术解决方案为：

一种提高预制节段拼装桥墩耗能能力的方法，采用钢套筒、环形钢板、阻尼器和配套连接件组成一套抗震加固装置，安装在预制节段拼装桥墩上，包括以下具体步骤：

第一步：在底面焊接有栓钉的环形钢板上面安装固定阻尼器底部支座；

第二步：在承台混凝土浇筑完毕后，将环形钢板安装在承台顶面，并确保所有栓钉完全插入承台顶面混凝土；

环形钢板安装在承台顶面位置应位于墩身与承台连接处，保证墩身拼装完毕后，墩身在环形钢板内部；

环形钢板安装时，应保证其中一个阻尼器底部支座位于顺桥向方向；

第三步：墩身拼装完毕后，将带有阻尼器顶部支座的钢套筒安装在底部节段和底部第二节段的接缝处，确保安装牢固，钢套筒不与墩身发生滑移；

钢套筒安装过程中，应保证钢套筒上的阻尼器顶部支座和环形钢板上的阻尼器底部支座全部对齐；