[实用新型]外管约束橡胶混凝土减震薄壁桥墩

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种外管约束橡胶混凝土减震薄壁桥墩。

背景技术

钢筋混凝土薄壁桥墩是指横桥向长度和其他形式桥墩相同而纵桥向长度很小的钢筋混凝土桥墩，其是在公路与铁路领域均应用比较广泛的桥墩截面形式。其具有截面积小、自重轻、结构刚度好的特点。外管约束橡胶混凝土桥墩，其是桥墩混凝土均匀内掺橡胶颗粒形成橡胶混凝土，橡胶混凝土外套钢管形成的桥墩截面形式。除了具有一般钢筋混凝土薄壁桥墩优点外，还具有自重更轻和减震效果好的特点，多用于墩高25～50m桥墩情况。

在我国的公路与铁路建设中，在全国大部分区域内，墩高在25～50m间的桥墩比较常见。在地震多发区域，对于此类桥墩，普通钢筋混凝土薄壁桥墩偏于刚性，易发生地震破坏，减震效果差。而外管约束橡胶混凝土薄壁桥墩，由于混凝土与橡胶颗粒的有机结合，能有效吸收地震能量，不易发生地震破坏，减震效果好。

普通的钢筋混凝土薄壁桥墩在应用上存在以下问题：1）由于桥墩混凝土的外侧没有支撑，桥墩混凝土外侧失去约束，处于内部无约束状态，力学性能差；2）在地震荷载作用下，钢筋混凝土薄壁桥墩偏于刚性，易发生剪切破坏。

发明内容

本实用新型针对目前的钢筋混凝土薄壁桥墩混凝土外侧无约束、易发生地震破坏的问题，提出了一种不易损坏，承载力高、延性好，耐久性好，减震性能好，特别适合地震多发区域的外管约束橡胶混凝土减震薄壁桥墩。

本实用新型所述的外管约束橡胶混凝土减震薄壁桥墩，其特征在于：包括外管、加劲板、竖隔板、混凝土保护层，所述的外管的外表面分布用于增加与混凝土保护层之间粘附力的剪力钉，所述的混凝土保护层包覆在所述的外管的外壁；所述的外管内腔沿桥墩竖向设有多块带有中心孔的加劲板，并且加劲板的外边缘与外管内壁连接，形成用于容纳橡胶混凝土的层状空腔；所述的空腔内设有多块竖隔板，并且每块竖隔板的两条侧边均与外管内壁固定。

所述的加劲板沿桥墩竖直方向等距排列，所述的加劲板均处于水平方向。

所述的加劲板的外轮廓与外管相同，并且加劲板的外边缘紧贴外管内壁焊接。

所述的竖隔板的截面外形为矩形，其四周紧贴外管内壁焊接在所述的外管上。

所述的桥墩的横截面和外管的横截面均为圆端形、矩形或尖端形中的任意一种。

所述的尖端形为一端为三角形和矩形拼成的封闭图形。

所述的桥墩的横截面为圆端形、外管为圆端形；

或者，所述的桥墩的横截面为矩形、外管为矩形；

或者，所述的桥墩的横截面为尖端形、外管为尖端形。

相邻两块加劲板之间的距离小于等于桥墩横截面外形的最小尺寸，其中，所述的桥墩横截面外形的最小尺寸为矩形截面的短边或椭圆形截面的短轴长或圆端形截面的圆端直径或尖端形截面的短边。

所述的加劲板的厚度大于等于5mm、宽度大于等于50mm。

所述的竖隔板的厚度与外管的管壁厚度相等。

所述的外管、加劲板和竖隔板均为钢材制成。

在本实用新型结构中，外管经加劲板加强，并经均匀分布的竖隔板分隔成小块，在承受荷载过程中，不易屈曲、变形；经加劲板加强的外管与均匀分布的竖隔板共同作用为薄壁桥墩的侧壁提供强有力的外部支撑，侧壁橡胶混凝土受到外管和竖隔板的外部约束，处于三向受力状态，其承载力和延性得到大大提高。加劲板的分散布置，避免了集中少量布置引起截面刚度的突变，防止桥墩与加劲板相交区域在地震灾害下的集中破坏。同时，通过橡胶混凝土对地震能量的有效吸收，能给地震作用下的桥墩提供切实有效的保护，从而很大程度上保证了桥梁结构的整体安全。

本实用新型的有益效果是：（1）经加劲板分散布置的外管与均匀分布的竖隔板构成了桥墩侧壁混凝土的侧向约束，即外管和竖隔板提供由外向内的约束，其建立了被包裹橡胶混凝土三向受压的有效边界条件；（2）经加劲板分散布置的外管与均匀分布的竖隔板为橡胶混凝土薄壁桥墩的侧壁混凝土提供强有力的外部支撑，同时利用橡胶混凝土的吸能作用，能有效保护橡胶混凝土在地震荷载下的可能破坏；（3）外管与竖隔板形成的钢管骨架与被包裹橡胶混凝土共同工作，形成组合结构，承载力得以提高，减震效果明显，有效减小了橡胶混凝土薄壁桥墩的截面尺寸。

附图说明

图1是桥墩截面和外钢管均为圆端形的外钢管约束橡胶混凝土薄壁桥墩的截面示意图。

图2是沿图1中A-A线的剖面图。