[实用新型]一种具有可更换塑性铰的高性能抗震桥墩结构体系

说明书

本实用新型公开了一种具有可更换塑性铰的高性能抗震桥墩结构体系，属于桥梁工程领域，包括承台、可更换塑性铰节段、钢筋混凝土桥墩节段等。承台中预埋锚筋与连接套筒；可更换塑性铰节段包括PVC管、SMA筋及高强钢筋、箍筋、高延性混凝土、下连接板及上连接板等；钢筋混凝土桥墩节段包括纵筋、箍筋、普通混凝土及底部连接板等。承台与可更换塑性铰节段下连接板通过高强螺栓进行连接，可更换塑性铰节段上连接板与钢筋混凝土桥墩节段底部连接板通过高强螺栓进行连接。本实用新型在正常使用条件下和地震中具有更好的抗弯刚度、承载能力和耗能能力。可更换塑性铰节段可在震后方便地进行更换，易于修复。

技术领域

本实用新型涉及桥梁工程领域，具体涉及一种具有可更换塑性铰的高性能抗震桥墩结构体系。

背景技术

我国是地震多发国家，地处环太平洋地震带和欧亚地震带之间。桥梁作为生命线工程的重要组成部分，一旦遭受地震破坏，人员伤亡和经济损失严重，修复难度大。此外，桥梁损坏还会导致交通中断，影响震后救灾工作的开展，使得救援人员无法及时赶到，救灾物资无法及时送达，从而加重地震次生灾害的程度。因此，桥梁的抗震性能受到格外关注。

目前，基于延性抗震设计的桥墩结构，其潜在塑性铰区在地震作用下的弯矩较大，常常发生破坏。一旦塑性铰区产生严重破坏，桥墩将产生较大偏移，且难以修复，不得不面临重建的问题。可以看出，目前基于延性的桥墩抗震结构体系，存在三个方面的问题：一是目前的桥墩结构塑性铰区变形能力不足，震后往往破坏严重，混凝土损伤破坏导致塑性铰承载能力下降；二是塑性铰区严重破坏后造成较大的残余位移，难以修复；三是震后桥墩难以修复，塑性铰区不可更换，而塑性铰区以外常常保持弹性，全部重建导又会致经济损失增大。

基于震后可恢复功能或快速恢复功能的新型桥梁结构体系是未来工程抗震的发展趋势。桥墩塑性铰区不仅要保持较大的承载能力，还需要有较大的变形能力，同时要求震后残余位移较小，可修复，局部损伤破坏后易于更换。可恢复功能桥梁结构新体系将更有利于实现桥梁结构在强震区的高性能、损伤可控及可修复性。

实用新型内容

本实用新型的目的在于解决桥墩塑性铰区抗震能力不足，震后修复困难的问题，提供一种具有可更换塑性铰的高性能抗震桥墩结构体系。

为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案为：

一种具有可更换塑性铰的高性能抗震桥墩结构体系，包括承台、可更换塑性铰节段、钢筋混凝土桥墩节段等。承台中预埋锚筋与连接套筒；可更换塑性铰节段包括PVC管、SMA筋及高强钢筋、箍筋、高延性混凝土、下连接板及上连接板等；钢筋混凝土桥墩节段包括纵筋、箍筋、普通混凝土及底部连接板等。

上述的一种具有可更换塑性铰的高性能抗震桥墩结构体系，所述承台上设置可更换塑性铰节段，可更换塑性铰节段上设置钢筋混凝土桥墩节段，承台与可更换塑性铰节段下连接板通过高强螺栓进行连接，可更换塑性铰节段上连接板与钢筋混凝土桥墩节段底部连接板通过高强螺栓进行连接。

上述的一种具有可更换塑性铰的高性能抗震桥墩结构体系，所述承台中预埋锚筋与连接套筒，连接套筒用来连接高强螺栓和锚筋。

上述的一种具有可更换塑性铰的高性能抗震桥墩结构体系，所述可更换塑性铰节段由高延性混凝土进行填充，内部预埋PVC管，管内穿有SMA筋及高强钢筋，SMA筋及高强钢筋可交替对称布置。

上述的一种具有可更换塑性铰的高性能抗震桥墩结构体系，所述钢筋混凝土桥墩节段下端设有底部连接板以便与可更换塑性铰节段进行连接。

上述的一种具有可更换塑性铰的高性能抗震桥墩结构体系，所述下连接板预留SMA筋及高强钢筋螺纹孔和与承台连接的螺栓孔。

上述的一种具有可更换塑性铰的高性能抗震桥墩结构体系，所述上连接板预留SMA筋及高强钢筋螺纹孔和与底部连接板连接的螺栓孔。