[发明专利]带箱型震损可更换构件的预制拼装钢管混凝土自复位桥墩

权利要求书

1.一种带箱型震损可更换构件的预制拼装钢管混凝土自复位桥墩，其特征在于：包括混凝土承台、上部钢管混凝土预制节段、底部钢管混凝土预制节段、箱型震损可更换构件、后张预应力筋和耗能限位装置，其中，

所述上部钢管混凝土预制节段、底部钢管混凝土预制节段与混凝土承台通过后张预应力筋拼装成整体，预应力筋穿过桥墩节段孔道与承台孔道，将锚具分别锚固在混凝土承台底部与桥墩顶部；所述箱型震损可更换构件由震损可更换构件外钢箱内填震损可更换构件混凝土组合而成，箱型震损可更换构件通过连接盖板和高强摩擦型螺栓与底部钢管混凝土预制桥墩节段组合成整体；所述耗能限位装置包括耗能限位钢筋，所述耗能限位钢筋的两端分别连接于混凝土承台顶面和底部钢管混凝土预制节段的外钢管上。

2.根据权利要求1所述的预制拼装钢管混凝土自复位桥墩，其特征在于，所述箱型震损可更换构件包括至少两件，均固定于钢管混凝土预制桥墩节段底部横截面直径缩小区域，其拼装接缝与横桥向垂直。

3.根据权利要求1所述的预制拼装钢管混凝土自复位桥墩，其特征在于，震损可更换构件外钢箱的外钢皮内侧焊接抗剪销栓。

4.根据权利要求1所述的预制拼装钢管混凝土自复位桥墩，其特征在于，所述耗能限位装置还包括锚固钢块、螺帽及连接套筒，耗能限位钢筋下部通过连接套筒与承台预埋钢筋连接，耗能限位钢筋上部穿过锚固块内孔道并通过螺帽固定于锚固钢块上部，锚固块固定于底部钢管混凝土预制节段的外钢管上。

5.权利要求1所述的预制拼装钢管混凝土自复位桥墩的施工方法，其特征在于，包括下面的步骤

(1)根据桥梁结构相关规范及实际工程构造要求计算出主体结构尺寸；考虑到桥墩损伤控制的需要，箱型震损可更换构件的高度不能过低，箱型震损可更换构件的高度为底部节段的1/2～1/3，且不小于桥墩横截面直径，箱型震损可更换构件厚度为桥墩横截面直径的1/6～1/5；耗能限位钢筋直径根据桥墩地震位移限值要求确定；

(2)现场拼装施工主要分为以下几个部分：首先通过后张预应力筋将上部钢管混凝土预制节段、底部钢管混凝土预制节段与混凝土承台锚固；其次利用高强摩擦型螺栓和连接盖板将箱型震损可更换构件与底部钢管混凝土预制节段连接形成整体；最后利用连接套筒将耗能限位钢筋下部与承台预埋钢筋连接，耗能限位钢筋上部穿过锚固钢块内孔道并通过螺帽固定于锚固钢块上部。

6.根据权利要求5所述的施工方法，其特征在于，桥墩底部分区区域钢管混凝土预制桥墩节段底部横截面直径缩小区域的受力状态满足桥梁结构正常使用极限状态下的相关要求，桥墩整体的受力特性满足桥梁结构抗震规范要求。