[发明专利]多段式耗能水平摇摆桥墩

说明书

本发明涉及桥梁工程领域，具体公开了多段式耗能水平摇摆桥墩，包括支座和桥墩本体，所述桥墩本体包括支撑桥墩和若干分段桥墩，所述支撑桥墩和分段桥墩均为中空结构，最下方的分段桥墩与支撑桥墩固定连接，所述分段桥墩的上端设有圆形梯槽，所述分段桥墩的下端设有筒状的限位筒，所述限位筒的直径小于圆形梯槽的内径，若干分段桥墩上下重叠，最上方的分段桥墩能够支撑支座。本发明的目的在于解决现有的延性设计在强震作用下导致桥梁受损更加严重的技术问题。

技术领域

本发明涉及桥梁工程领域，具体公开了多段式耗能水平摇摆桥墩。

背景技术

目前桥梁抗震方法主要是通过结构选定的塑性变形来消耗地震能量，延长结构周期，从而减小地震反应，达到抵抗地震作用的效果。现在通常将桥墩设计为延性构件，使桥梁在地震作用时免于倒塌，保护人民的生命财产安全。但是对于中低桥墩，在地震作用时，容易发生剪切破坏，为了避免剪切破坏的发生，需要配置大量的箍筋和纵筋，这样会大大增加建设成本。而且，延性设计是通过塑性铰的塑性变形来耗散地震能量，这样桥墩塑性铰部位势必会发生破坏，特别是在强震作用下，损伤会更加严重，并且桥墩顶部会出现较大的侧向位移，以至于无法满足其正常功能，而被迫大修或者拆除重建，这样会使交通中断，造成巨大的经济损失。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供多段式耗能水平摇摆桥墩，以解决现有的延性设计在强震作用下导致桥梁受损更加严重的技术问题。

为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种多段式耗能水平摇摆桥墩，包括支座和桥墩本体，所述桥墩本体包括支撑桥墩和若干分段桥墩，所述支撑桥墩和分段桥墩均为中空结构，最下方的分段桥墩与支撑桥墩固定连接，所述分段桥墩的上端设有圆形梯槽，所述分段桥墩的下端设有筒状的限位筒，所述限位筒的直径小于圆形梯槽的内径，若干分段桥墩上下重叠，最上方的分段桥墩能够支撑支座。

可选地，所述圆形梯槽的底部设有空腔，空腔中设有弹性件，弹性件上设有底板，底板上设有支撑杆，支撑杆上设有滚珠，所述空腔的上方连通有竖直孔，竖直孔的上端贯穿圆形梯槽，所述支撑杆和滚珠伸入到竖直孔中。

可选地，所述桥墩本体中设有若干连接片，所述连接片的下端与支撑桥墩连接，所述连接片的上端与最上方的分段桥墩连接。

可选地，所述连接片上设有若干第一螺孔，每个所述分段桥墩的内壁上设有若干第二螺孔，第一螺孔与第二螺孔中螺纹连接有螺柱。

可选地，所述连接片包括连接长片和连接短片，所述第一螺孔设置在连接长片上，所述连接长片与连接短片交错连接；所述连接短片采用弹簧钢制成。

可选地，所述连接长片的两端均设有固定片，所述固定片的两侧设有三角槽，三角槽从上到下依次排布，固定片与相邻的连接短片连接。

可选地，所述桥墩本体中设有限位柱，所述限位柱的下端与支撑桥墩连接；所述限位柱上设若干水平连杆；所述空腔的侧壁上开设有安装槽，所述水平连杆穿过安装槽并与底板连接；当水平连杆与底板连接时，弹性件处于压缩状态，滚珠位于竖直孔内。

可选地，所述限位柱包括若干段圆柱体，所述圆柱体呈中空筒状，相邻两个限位柱采用固定环连接，所述固定环呈波纹管状，固定环的弯折处壁厚减小。

本方案的工作原理及有益效果在于：

1、本方案中的桥墩本体包括支撑桥墩和若干分段桥墩，当桥墩本体遭遇强震时，相邻分段桥墩能够水平移动以消耗地震能量，避免桥墩本体受到严重的损伤。

2、本方案中分段桥墩上设有圆形梯槽和限位筒，所以相邻两个桥墩的最大移动距离是在限位筒与圆形梯槽侧壁相抵时，分段桥墩可以向周向360°移动，移动角度范围广、且限位筒和圆形梯槽也能够限制分段桥墩，避免分段桥墩掉落。