[发明专利]一种框架式可更换防屈曲减震耗能装置及使用方法

说明书

一种框架式可更换防屈曲减震耗能装置，涉及装配式桥梁抗震及减隔震装置及抗震减灾高性能快速修复建材技术领域，包括上耗能钢筋接头、机械连接件、耗能钢棒、框架式限位连接机构、连接螺母、下耗能钢筋接头；一种框架式可更换防屈曲减震耗能装置的使用方法：包括震前安装步骤及震后更换步骤。本发明不仅能够提高节段拼装桥墩的耗能能力，而且可以解决内置耗能钢筋震后不易修复的问题，实现受损桥墩震后使用功能的快速修复，通过框架式防屈曲连接能够防止耗能钢棒受压屈曲，进而解决可更换的耗能钢棒在地震作用下容易受压屈曲致不能充分发挥其自身的抗震性能的问题，提升节段拼装桥墩的抗震性能。

技术领域

本发明涉及装配式桥梁抗震及减隔震装置及抗震减灾高性能快速修复建材技术领域，具体涉及一种框架式可更换防屈曲减震耗能装置及使用方法。

背景技术

装配式桥梁结构以其可靠的构件质量及便捷的施工方法逐渐在桥梁建设中兴起，预制拼装桥墩作为目前装配式桥梁下部结构的主要构造形式，被广泛应用于城市高架及跨海桥梁中。预制拼装桥墩分为整体和节段两种形式，其中节段式预制拼装桥墩在节段间设置了干接缝，通过后张无粘结预应力筋拼装而成，相比于传统的整体现浇桥墩，节段拼装桥墩因为预应力筋的存在具有良好的震后自复位能力，但由于干接缝张开，在墩底潜在塑性铰区无法形成塑性铰，使其耗能能力变差、底节段混凝土损伤较为严重。

目前改善节段拼装桥墩的耗能能力最主要的措施之一是在底部几个关键节段间内置耗能钢筋，这种布置方式能够有效提高桥墩自身的耗能能力，但同时也增大了墩柱的残余位移，且大部分设置在节段内部的耗能钢筋在地震作用后不易修复。

为减少地震作用下桥墩损伤带来的损失，在控制结构自身损伤程度的基础上，专家学者们纷纷提出抗震设计应向直接面向震后可恢复功能的设计理念发展，即在初期抗震设计中考虑对结构的全寿命周期性能控制，既能保证桥墩震后使用功能可恢复、减轻桥墩的震后损伤，又能实现结构易损构件快速修复。这一理念的提出对开展可更换耗能装置的研究，推动节段拼装桥墩向震后可恢复功能、快速修复结构发展具有重要意义。

发明内容

为解决现有技术中存在的问题，本发明提供了一种框架式可更换防屈曲减震耗能装置，并公开了其使用方法，该装置不仅能够提高节段拼装桥墩的耗能能力，而且可以解决内置耗能钢筋震后不易修复的问题，实现受损桥墩震后使用功能的快速修复，通过框架式防屈曲连接能够防止耗能钢棒受压屈曲，进而解决可更换的耗能钢棒在地震作用下容易受压屈曲致不能充分发挥其自身的抗震性能的问题，提升节段拼装桥墩的抗震性能。

为实现上述目的，本发明的技术方案是：

一种框架式可更换防屈曲减震耗能装置，包括上耗能钢筋接头、机械连接件、耗能钢棒、框架式限位连接机构、连接螺母、下耗能钢筋接头，所述的框架式限位连接机构内部中空，并形成中空段，所述的中空段上下两端分别设有贯通框架式限位连接机构上下端面的通孔，上面的通孔形成上插入口，下面的通孔形成下插入口，所述的中空段内还设有上、下两组连接螺母，所述的上耗能钢筋接头的下端与机械连接件可拆卸固定连接，所述的耗能钢棒的上端与机械连接件可拆卸固定连接，所述的耗能钢棒的下端设有下螺纹段、且耗能钢棒的下端伸入上插入口内并与位于上方的连接螺母螺纹连接，所述的下耗能钢筋接头的上端伸入下插入口内，并与位于下方的连接螺母螺纹连接，所述的连接螺母的外径大于上插入口、及下插入口的直径。

优选的，所述的机械连接件为机械连接套管，所述的机械连接套管的内侧壁表面设有内螺纹，所述的上耗能钢筋接头的下端设有外螺纹、并与机械连接套管的内侧壁表面上部螺接，所述的耗能钢棒的上端设有上螺纹段、并与机械连接套管的内侧壁表面下部螺接。

优选的，所述的框架式限位连接机构为由钢材料制成的板状结构，所述的板状结构上设有贯通前后端面的中空段。