[实用新型]一种应用于曲线型刚构桥的多边形异厚度变截面空心桥墩

说明书

本实用新型公开了一种应用于曲线型刚构桥的多边形异厚度变截面空心桥墩，包括桥墩本体、承台及主梁，桥墩本体固定位于承台及主梁之间，桥墩本体为多边形空心柱状结构，桥墩本体包括相对布置的两横向直线段及相对布置的两纵向直线段，横向直线段平行于横桥向，纵向直线段平行于纵桥向；纵向直线段的两侧端分别通过连接斜段与对应侧的横向直线段连接，横向直线段的长度尺寸对应墩底至墩顶方向渐变小设置，纵向直线段的长度尺寸对应墩底至墩顶方向先减后增设置，连接斜段的长度尺寸对应墩底至墩顶方向定值设置，靠近刚构桥弯曲内侧的内侧纵向直线段厚度尺寸大于外侧纵向直线段厚度尺寸，本新型结构用料少，承载能力强，适合曲线型刚构桥使用。

技术领域

本实用新型涉及桥梁工程技术领域，具体涉及一种应用于曲线型刚构桥的多边形异厚度变截面空心桥墩。

背景技术

由于空心截面桥墩结构特性如纵桥向抗推刚度小，建材耗量少，能很好地协调外部荷载如温度、汽车荷载、风荷载及地震荷载等对桥梁结构上的响应，因此空心桥墩在公路桥梁建设的应用越来越广泛。目前国内外主要的桥墩截面形式有圆形空心截面、圆端形空心截面、矩形空心截面、双肢矩形空心截面等。但是由于其截面形状，圆形和圆端形桥墩在施工时模板调整复杂，施工效率受到一定影响，且有研究指出其抗剪性能不足；而矩形空心截面在角点位置容易产生应力集中现象，出现局部破坏，且易受局部水流冲刷导致桥墩局部受损。此外，现有曲线型桥梁的桥墩截面多采用双轴对称截面，但并未考虑到主梁重心偏位特性，不能充分发挥材料性能且增加了成本。

中国专利CN202123024547.X一种铁路空心桥墩结构虽然能提高施工效率，其适用于直线桥的承托，对于曲线型钢构桥时，则无法避免其的偏心载荷，对桥墩的承托有一定的影响。

因此，如何提供一种具有施工方便高效、桥墩变形协调能力和承载性能好等特点的多边形异厚度变截面空心桥墩是本领域技术人员亟需解决的问题。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型提供了一种应用于曲线型连续刚构桥的多边形异厚度变截面空心桥墩结构，桥墩是承受和协调上部主梁结构传递的应力和变形的重要结构，其形状及构造对桥梁施工质量和安全运行有重要影响。因此合适的桥墩截面形状和三维构造可以合理地减少材料用量、改善桥墩受力特性等。本新型提出的桥墩结构可确保其的承载性能，减少混凝土用量，同时考虑曲线型刚构桥偏心受压特点，可改善桥墩受力特性，且施工便易。

为了达到上述目的，本实用新型采用如下技术方案：一种应用于曲线型刚构桥的多边形异厚度变截面空心桥墩，包括桥墩本体、承台及主梁，所述桥墩本体固定位于所述承台及主梁之间，所述桥墩本体为多边形空心柱状结构，所述桥墩本体包括相对布置的两横向直线段及相对布置的两纵向直线段，所述横向直线段平行于横桥向，所述纵向直线段平行于纵桥向；

所述纵向直线段的两侧端分别通过连接斜段与对应侧的横向直线段连接，所述横向直线段的长度尺寸对应墩底至墩顶方向渐变小设置，所述纵向直线段的长度尺寸对应墩底至墩顶方向先减后增设置，所述连接斜段的长度尺寸对应墩底至墩顶方向定值设置，靠近刚构桥弯曲内侧的内侧纵向直线段厚度尺寸大于外侧纵向直线段厚度尺寸。

本实用新型的有益效果是：通过对桥墩本体的结构设计使其具有更强的抗变形能力，在较少用料和施工方便的前提下具有更强的极限承载能力，适用于曲线型刚构桥的承载，具体的，桥墩本体为多边形空心柱状结构，保证结构强度的前提下节省用料，多边形桥墩柱面能反射不同色调光线，更加安全，且美观，内侧纵向直线段的厚度大于外侧纵向直线段的厚度，可以更好地承受曲线型桥梁上部主梁结构的重心偏位特性所产生的偏心压力，对应桥梁弯曲内侧的桥墩柱壁有更大的承载能力，减少其的竖向位移，在弯矩和集中力共同作用下，多边形异厚度空心桥墩比矩形空心截面桥墩有更高的极限承载力，连接斜段的长度尺寸对应墩底至墩顶方向定值设置，无需改动连接斜段模板，便于提高施工效率和保证施工质量。