[发明专利]一种港口码头PHC管桩与上部结构的连接结构

说明书

一种港口码头PHC管桩与上部结构的连接结构，属于港口工程抗震与隔震技术领域。所述连接总成设置在PHC管桩与桩帽的连接处，用于连接PHC管桩以及桩帽；所述三维隔震支座设置在桩帽与甲板的连接处，用于连接桩帽与甲板。本发明具有提升强震作用下PHC管桩的抗震能力，加强桩头与桩帽连接节点的抗震性能，有效吸收桩与甲板之间的水平和竖向地震能量，有效解决了强震条件下港口码头甲板与PHC管桩桩身与桩头的破坏问题，降低甲板与桩身破坏等优点，改善了强震作用下PHC管桩的适用性。

技术领域

本发明涉及一种港口码头PHC管桩与上部结构的连接结构，属于港口工程抗震与隔震技术领域。

背景技术

港口作为国家交通运输的重要枢纽，对国民经济的发展具有重要作用。

近年来，预应力高强混凝土管桩(PHC管桩)因其具有单桩承载力高、加工工艺成熟、施工便利以及工程造价低等优点被广泛应用于港口工程桩基础中。在强震区港口码头，震害集中发生在PHC管桩与桩帽连接部位、桩头、桩身以及甲板。因此确保强震条件下PHC管桩的安全使用是亟待解决的工程技术难题。

目前提高PHC管桩承载性能的技术主要包括桩孔填芯、箍筋加密以及提高纵向钢筋的延伸率等，但是缺乏强震区考虑桩-土-上部结构相互作用，特别是PHC管桩与上部结构连接部位的抗震研究。实际上采用隔震这种柔性抗震技术也是提高桩基承载力的重要措施，因此本专利结合桩基抗震与隔震技术，提供一种强震区港口码头PHC管桩与上部结构的连接结构，为强震区PHC管桩的应用提供参考。

发明内容

为解决背景技术中存在的问题，本发明提供一种港口码头PHC管桩与上部结构的连接结构。

实现上述目的，本发明采取下述技术方案：一种港口码头PHC管桩与上部结构的连接结构，包括三维隔震支座以及连接总成，所述连接总成设置在PHC管桩与桩帽的连接处，用于连接PHC管桩以及桩帽；所述三维隔震支座设置在桩帽与甲板的连接处，用于连接桩帽与甲板。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、本发明的PHC管桩的管壁内的非预应力T形头纵筋与箍筋构成的钢筋笼以及填芯混凝土加固提升了PHC管桩的抗弯、抗剪与抗拉能力，强震作用下，使得PHC管桩具有良好的抗震性能，且管壁外包裹的碳纤维增强复合材料层避免了强震作用下桩身混凝土的脱落，改善了PHC管桩的抗弯性能和延性；

2、本发明的T形头锚固钢筋外侧套装有波纹管，增强了桩头与桩帽连接部位的抗弯能力与延性；

3、本发明设置了扩展桩头，进一步加强了桩头与桩帽连接部位的抗震性能，避免了强震作用下桩头的破坏；

4、本发明设置了橡胶垫层，有效地隔离了桩头与桩帽连接部位的地震能量，降低了连接部位的局部应力，延缓桩的破坏；

5、本发明设置了三维隔震支座，使得桩帽与甲板之间柔性连接，隔离了桩帽与甲板之间的地震作用；碟形弹簧具有承载力大，残余变形小，性能稳定，结构紧凑等优点，竖向隔震支座起到了吸收竖向地震能量的作用，横向隔震支座有效地吸收了连接部位的水平地震能量，改善支座的阻尼性能，从而降低了强震作用下甲板和桩的位移与破坏；

6、本发明具有提升强震作用下PHC管桩的抗震能力，加强桩头与桩帽连接节点的抗震性能，有效吸收桩与甲板之间的水平和竖向地震能量，有效解决了强震条件下港口码头甲板与PHC管桩桩身与桩头的破坏问题，降低甲板与桩身破坏等优点，改善了强震作用下PHC管桩的适用性。

附图说明

图1是本发明应用在港口工程的整体结构示意图；

图2是PHC管桩与桩帽的连接结构示意图；

图3是图2的A-A剖面示意图；

图4是图2的B-B剖面示意图；