[发明专利]一种配置可更换钢连梁的自复位钢管混凝土桥墩结构及其施工方法

说明书

发明提供一种配置可更换钢连梁的自复位钢管混凝土桥墩结构及其施工方法。该桥墩结构包括基础、盖梁、钢管混凝土桥墩以及可更换钢连梁，钢管混凝土桥墩上下端通过自复位式节点分别与基础和盖梁相连，可更换钢连梁左右端通过穿杆式节点与钢管混凝土桥墩相连。所提出的桥梁结构可实现震后功能快速恢复和损害快速修复，施工方便、安全可靠。

技术领域

本发明涉及建筑结构技术领域，特别涉及一种配置可更换钢连梁的自复位钢管混凝土桥墩结构。

背景技术

现有的抗震设计理念以保护生命为首要目标，通过延性设计避免结构在地震作用下发生脆性破坏甚至倒塌。按延性设计的桥墩在大震下通过墩底产生的塑性铰进行耗能，震后的残余变形往往过大，需要大量的时间和资金对受损桥梁进行维修加固。桥梁作为生命线工程的重要组成部分，受到严重损害不能得到及时的修复，将严重影响到灾后的救援工作。随着工程抗震设计研究的发展和深入，其重要的发展趋势由防止结构倒塌逐渐转到实现结构震后功能快速恢复或损害快速修复中。

现有自复位桥梁结构通过预应力筋来实现桥梁结构震后功能快速恢复，但其不能有效地耗散地震能量。现有配置可更换耗能件的桥梁结构耗能性能好且可实现震后损害快速修复，但其缺乏一定的自复位能力，造成桥梁功能的中断。

因此，如何实现桥梁结构震后功能快速恢复且损害快速修复是本领域技术人员所亟待解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种配置可更换钢连梁的自复位钢管混凝土桥墩结构，以解决现有技术中存在的问题。

为实现本发明目的而采用的技术方案是这样的，一种配置可更换钢连梁的自复位钢管混凝土桥墩结构，包括基础、盖梁、两个钢管混凝土桥墩和可更换钢连梁。

所述钢管混凝土桥墩包括矩形空心钢管以及灌注在矩形空心钢管内腔中的混凝土。所述两个钢管混凝土桥墩设置于基础上方用于支撑盖梁。所述钢管混凝土桥墩的下端通过自复位式节点Ⅰ与基础相连。所述钢管混凝土桥墩的上端通过自复位式节点Ⅱ与盖梁相连。

所述自复位节点Ⅰ包括预埋螺杆Ⅰ、节点连接板Ⅰ和预压弹簧Ⅰ。所述矩形空心钢管的下端敞口处焊接有节点连接板Ⅰ。所述预埋螺杆Ⅰ的植入段预埋到基础中，伸出段伸出基础的上表面。所述伸出段穿过节点连接板Ⅰ后旋入螺帽。所述预压弹簧Ⅰ套设在预埋螺杆Ⅰ的伸出段上。所述预压弹簧Ⅰ位于节点连接板Ⅰ和螺帽之间。

所述自复位节点Ⅱ包括预埋螺杆Ⅱ、节点连接板Ⅱ和预压弹簧Ⅱ。所述矩形空心钢管的上端敞口处焊接有节点连接板Ⅱ。所述节点连接板Ⅱ将矩形空心钢管的上端敞口处封堵。所述预埋螺杆Ⅱ的植入段预埋到盖梁中，伸出段伸出盖梁的下表面。所述伸出段穿过节点连接板Ⅱ后旋入螺帽。所述预压弹簧Ⅱ套设在预埋螺杆Ⅱ的伸出段上。所述预压弹簧Ⅱ位于节点连接板Ⅱ和螺帽之间。

所述可更换钢连梁横向设置于两个钢管混凝土桥墩之间。所述可更换钢连梁的两端通过穿杆式节点与钢管混凝土桥墩相连。所述穿杆式节点包括贯穿螺杆和节点端板。所述节点端板布置在钢管混凝土桥墩的两侧。所述钢管混凝土桥墩预留有供贯穿螺杆贯穿的孔洞。贯穿螺杆穿过钢管混凝土桥墩和两侧的节点端板后，两端旋入螺帽。所述可更换钢连梁的两端分别与节点端板焊接。

进一步，所述矩形空心钢管和节点连接板Ⅰ之间还焊接有节点加劲肋Ⅰ。

进一步，所述矩形空心钢管和节点连接板Ⅱ之间还焊接有节点加劲肋Ⅱ。

进一步，所述可更换钢连梁为工字钢梁。所述工字钢梁的腹板板面上焊接有腹板加劲肋。

本发明还公开一种关于权利要求书1所述桥墩结构的施工方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)浇筑基础，并埋设预埋螺杆Ⅰ。