[发明专利]一种钢管混凝土桥墩

说明书

本发明提供一种钢管混凝土桥墩，包括横梁、墩柱以及系梁，所述系梁包括系梁主体和系梁耗能组件，所述系梁主体包括第一钢管、第一软管内芯、第一混凝土以及的第一连接板，所述系梁耗能组件包括第二钢管、第二软钢内芯、第一PVP膜、第二混凝土以及第二连接板，所述第二连接板和对应的所述第一连接板之间通过螺栓固定连接。通过设置系梁，提高了桥梁双柱墩横桥向的强度和刚度，地震作用下，系梁先于桥墩发生屈服，形成塑性铰并耗散地震能量，延缓了桥墩的损伤破坏过程，抗震性能相对较好；同时由于各连接板通过螺栓实现固定连接，震后可迅速替换耗能组件，实现快速修复。

技术领域

本发明涉及一种桥墩结构，尤其是一种钢管混凝土桥墩。

背景技术

国内外许多次地震都表明，桥梁结构作为交通生命线中的重要组成部分，对灾后急救和恢复重建意义重大。但是，传统的桥墩多采用钢筋混凝土结构形式，而钢筋混凝土桥墩自重大、延性差，施工难度大，施工周期长，修复难度大、成本高，在国内外历次强震下均破坏严重且难以快速修复，给震后抢险救灾造成极大困难以及巨大的间接损失，因此，实现桥梁的可恢复性有着重大的研究价值。

随着中国现代城市的快速发展，互通立交以及高架桥越来越多，钢管混凝土桥墩的应用也越来越广泛。钢结构桥梁具有自重轻、承载能力高、抗震性能好等优点。易于工厂化制造、装配化施工，可缩短施工工期，改善现场作业条件；使施工安全性和质量得到有效控制，并使施工对城市生态环境和交通的影响减到最小。但是，现有的钢管混凝土桥墩形式在实际地震下易发生剪切破坏和超低周疲劳裂缝，震后很难修复或因修复时间很长而严重影响救灾和震后的应急和正常使用。

有鉴于此，本申请人对钢管混凝土桥墩的结构进行了深入的研究，遂有本案产生。

发明内容

本发明的目的在于提供一种抗震性能相对较好且震后可快速修复的钢管混凝土桥墩。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种钢管混凝土桥墩，包括横梁、两个以上位于所述横梁下方用于支撑所述横梁的墩柱以及连接在相邻两个所述墩柱之间的系梁，所述系梁包括水平布置的系梁主体和分别固定连接在所述系梁主体两端的系梁耗能组件，所述系梁主体包括第一钢管、穿插在所述第一钢管内的第一软管内芯、填充在所述第一钢管和所述第一软钢内芯之间的第一混凝土以及焊接在所述第一软钢内芯两端的第一连接板，所述系梁耗能组件包括第二钢管、穿插在所述第二钢管内的第二软钢内芯、覆盖在所述第二软钢内芯侧表面上的第一PVP膜、填充在所述第二钢管和所述第一PVP膜之间的第二混凝土以及焊接在所述第二软钢内芯一端的第二连接板，所述第二软钢内芯远离所述第二连接板的一端从所述第二钢管穿出并固定连接在对应的所述墩柱上，所述第二连接板和对应的所述第一连接板之间通过螺栓固定连接。

作为本发明的一种改进，所述第二软钢内芯从所述第二钢管穿出的部位上设置有多个纵横布置的加强肋。

作为本发明的一种改进，所述墩柱包括竖直布置的墩柱主体、固定连接在所述墩柱主体下端的墩柱耗能组件和固定连接在所述墩柱耗能组件下端的柱脚，所述墩柱主体包括第三钢管、穿插在所述第三钢管内的第三软钢内芯、填充在所述第三软钢内芯和所述第三钢管之间的第三混凝土以及焊接在所述第三软钢内芯下端的第三连接板，所述墩柱耗能组件包括第四钢管、穿插在所述第四钢管内的第四软钢内芯、覆盖在所述第四软钢内芯侧表面上的第二PVP膜、填充在所述第四钢管和所述第二PVP膜之间的第四混凝土以及焊接在所述第四软钢内芯两端的第四连接板，所述第四连接板和所述第三连接板或所述柱脚之间通过螺栓固定连接。

作为本发明的一种改进，所述第一钢管、所述第二钢管、所述第三钢管和所述第四钢管都为方形钢管，所述第一软钢内芯、所述第二软钢内芯、所述第三软钢内芯和所述第四软钢内芯的都为H形软钢。

作为本发明的一种改进，所述墩柱耗能组件的高度为所述墩柱主体的横截面的宽度的1-1.2倍。