[发明专利]可自复位的球入式带翼摇摆隔震墩柱

权利要求书

1.可自复位的球入式带翼摇摆隔震墩柱，其特征在于：该墩柱为一种可自复位的摇摆墩柱的隔震结构，该隔震墩柱包括主梁(1)、桥墩(2)、承台(3)、半凸出式球状墩底(5)、桥墩翼板(6)、橡胶垫层(7)、挖空半球面承台顶(8)、形状记忆合金剪力螺栓(10)、斜截面挡块(12)；其将传统的支座连接墩梁的方式改为墩梁固结，将桥墩(2)与承台(3)的固结改为可产生摇摆的铰接；

桥墩(2)的底部预制成半凸出式球状墩底(5)；承台(3)的顶部预制成挖空半球状顶部(8)；桥墩(2)以“球入式”方式与承台(3)连接，其间填充橡胶垫层(7)实现两者的滑移和转动并保护接触面；桥墩球状墩底上部两侧是桥墩翼缘板，翼缘板通过形状记忆合金剪力螺栓(10)与承台(3)锚固连接；形状记忆合金剪力螺栓(10)通过预埋的形状记忆合金剪力螺栓套筒(9)进行定位安置，并且两端通过端头锚固钢板(11)进行锚固；承台(3)的四周有高于桥墩翼缘板的斜截面挡块(12)，斜截面挡块(12)和桥墩翼板(6)侧面之间填充橡胶垫层(7)。

2.根据权利要求1所述的可自复位的球入式带翼摇摆隔震墩柱，其特征在于：所述橡胶垫层(7)设置在半凸出式球状墩底(5)和挖空半球状顶部(8)之间、承台(3)和桥墩翼板(6)之间、桥墩翼板(6)侧面和承台挡块(12)之间。

3.根据权利要求1所述的可自复位的球入式带翼摇摆隔震墩柱，其特征在于：半凸出式球状墩底(5)半球的半径R₁桥小于墩的半径或截面的最小尺寸，承台(3)的凹陷半径R₂小于承台厚度的一半，且R₁小于R₂；所述桥墩翼板(6)和承台(3)之间填充厚度D的橡胶垫层(7)，通过这种不完全固定的连接方式，墩柱达到“隔”震的目的。

4.根据权利要求1所述的可自复位的球入式带翼摇摆隔震墩柱，其特征在于：橡胶层厚度D需要满足摇摆时橡胶垫层(7)和承台(3)接触面两者的相对变形的需求；桥墩(2)两侧有伸出的桥墩翼板(6)，桥墩翼板(6)的宽度L略小于承台(3)的宽度并大于桥墩半径或截面的最大尺寸，桥墩翼板(6)高度H为1/3～1/2的承台(3)高度。

5.根据权利要求1所述的可自复位的球入式带翼摇摆隔震墩柱，其特征在于：桥墩翼板(6)和承台(3)通过形状记忆合金剪力螺栓(10)进行连接；形状记忆合金剪力螺栓(10)能够为桥墩(2)提供拉拔力和抗剪力，帮助桥墩(2)复位；形状记忆合金剪力螺栓(10)在桥墩翼板(6)上均匀布置。

6.根据权利要求1所述的可自复位的球入式带翼摇摆隔震墩柱，其特征在于：承台(3)四周为斜截面挡块(12)，可采用新型抗震档块形式；此斜截面挡块(12)由混凝土楔形块、竖向钢筋、水平钢筋、聚苯乙烯泡沫隔离块以及防粘结薄层组成，具有可复位性和易修复性；斜截面挡块(12)的宽度B满足设计地震动下结构性能需求，提供桥墩抗震安全的二次防线，限制桥墩摇摆时过大的位移，极端情况下，斜截面挡块(12)可破坏，从而保护桥梁结构主体。