[发明专利]一种桥墩柱上的抗震装置

说明书

本发明涉及一种桥墩柱上的抗震装置，属于道路施工技术领域。包括顶部桥面、桥墩下柱、圆柱型钢嵌柱件、圆柱型钢支撑件、抗压橡胶、圆型凹槽A、圆型凹槽B、上柱连接件、下柱连接件、耗能弹簧、环形记忆合金外贴板，所述顶部桥面底部与桥墩下柱顶部均开设有相对应的圆型凹槽A，所述圆柱型钢嵌柱件与圆柱型钢支撑件之设有抗压橡胶，所述竖向抗震装置外部设有下柱连接件，所述下柱连接件的外部套有上柱连接件，所述上柱连接件与下柱连接件之间设有耗能弹簧，上柱连接件、下柱连接件外侧设有环形记忆合金外贴板。本发明整体稳定性高，在保证桥墩柱正常功能的前提下大大提高抗震性能，且结构简单、安装方便，提高桥墩柱在抗震领域的实际应用。

技术领域

本发明属于道路施工技术领域，特别是涉及一种桥墩柱上的抗震装置。

背景技术

中小跨径梁式桥在我国具有非常广泛的应用，是我国日益发达的道路交通网络中极其重要的组成部分。圆柱墩是这类桥梁通常采用的下部结构形式之一，圆柱墩与承台固结，桥梁上部结构传递下来的荷载通过圆柱墩最终传递到地基，使整个桥梁结构能够保持正常使用。目前我国现行的《公路桥梁抗震设计细则》、《城市桥梁抗震设计规范》对中小跨径梁式桥规定在E1地震作用下要求保持弹性，E2地震作用下允许出现损伤，桥墩允许出现塑性铰。然而，2008年汶川大地震、2010年玉树大地震，许多中小跨径梁式桥遭受到了不同程度的损伤，其中单柱墩墩底开裂或者双柱墩横梁与墩柱连接部位开裂(如：庙子坪大桥、禅古寺一号桥等)是最常见的桥梁下部结构损伤形式之一。这主要是由于桥梁上部结构在地震中传递给桥墩的剪力过大，或者是桥墩本身的高度较高或质量较大使桥墩自身在地震中产生较大的惯性力，这些因素都会使得桥墩产生较大的弯曲变形，一旦超过其承载能力，轻者使桥墩开裂，重者使桥墩折断。由此可见，我国现有的中小跨径梁式桥其桥墩远远不能满足抗震需求，需要进行抗震加固。针对这种情况，通常采用的减隔震措施主要有两种方式：一是在墩梁连接处采用减隔震支座，并加装减震装置，如粘滞性阻尼器、弹塑性钢阻尼器等，从而减小上部结构传递给桥墩的地震荷载；二是采用混凝土或者钢管包裹桥墩墩底从而增加桥墩墩底的截面承载能力，使其有足够的能力抵抗地震荷载。但是这两种方式都存在一定的不足：第一种方式需要安装价格较高的减隔震支座，加装减隔震装置要求墩梁间必须有足够的空间，且更换的时候必须暂停交通，但这种方式对于墩高较高，自身质量较大的桥墩并没有明显的减震效果；第二种方式实施时同样需要中断交通，如果是使用混凝土的话，需要对浇筑的混凝土进行养护，整个加固周期较长，如果是使用钢管的话，钢管与混凝土的连接性能不容易得到保证，最后，这种方式会使承台基础的抗震需求增大，可能使承台基础在地震作用下产生损伤。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术中存在的上述问题，提供了一种桥墩柱上的抗震装置，能够预制加工，快速拼装，价格低廉，性能可靠，在不影响桥梁正常使用的情况下，可以控制地震作用下桥墩的水平和竖向位移，耗散地震能量，改善桥墩的抗震性能，并一步减小对基础的地震需求。

本发明采用的技术方案如下：