[发明专利]形状记忆合金环簧组及装配式自复位桥墩体系

说明书

本发明涉及一种形状记忆合金环簧组及装配式自复位桥墩体系。本发明的目的是提供一种结构简单、成本较低、受力合理的形状记忆合金环簧组及装配式自复位桥墩体系。本发明的技术方案是：一种形状记忆合金环簧组，其特征在于：具有钢棒，钢棒上套有上垫片和下垫片，上、下垫片之间设有耗能和自复位机构，上垫片上方设有螺纹连接于钢棒上的螺母；所述耗能和自复位机构具有若干套装于钢棒上的精钢内环，相邻两精钢内环上共同套装有能在初始状态时使该相邻两精钢内环之间保持一定间隙且能在精钢内环受压、间隙缩小时被精钢内环挤压膨胀的形状记忆合金外环。本发明适用于桥梁工程领域。

技术领域

本发明涉及一种形状记忆合金环簧组及装配式自复位桥墩体系。适用于桥梁工程领域。

背景技术

采用延性设计方法设计的桥墩，虽然能保证有效的变形和耗能能力，但桥墩会产生较难修复甚至无法修复的永久性损伤，且受损桥梁的维修或更换工作所造成的社会影响和经济损失更是难以预估。

为了减少震后桥墩的永久变形，诸多设计理念被提出，其中摇摆-自复位结构被认为是有效的解决方案之一。与传统固定基础的桥墩相比，摇摆-自复位桥墩允许在地震作用下发生抬升，摇摆界面间隙的开合为桥墩提供较大的可恢复变形能力，可显著降低不可逆的损伤和残余变形。

形状记忆合金具有超弹性和形状记忆效应，是极具工程应用价值的新兴减震材料。其中，超弹性特性发生于形状记忆合金奥氏体相，由于可逆马氏体相变行为，在室温下可提供高达8％-10％的可恢复应变。超弹性形状记忆合金具有抗疲劳能力强、抗腐蚀能力强(与不锈钢类似)、耗能稳定、无需能量输入等优点，是减震设计的理想材料。

现有的采用形状记忆合金的超弹性特性制作的自复位桥墩，大多将形状记忆合金制作为形状记忆合金钢筋或形状记忆合金隔震器，这样的设计虽然可以实现桥墩的自复位性能，但这样做会使形状记忆合金的用量大幅提升，造成造价高昂，且在制作形状记忆合金钢筋的工程中存在材料的切削，将产生大量的材料残余，造成浪费。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：针对上述存在的问题，提供一种结构简单、成本较低、受力合理的形状记忆合金环簧组及装配式自复位桥墩体系。

本发明所采用的技术方案是：一种形状记忆合金环簧组，其特征在于：具有钢棒，钢棒上套有上垫片和下垫片，上、下垫片之间设有耗能和自复位机构，上垫片上方设有螺纹连接于钢棒上的螺母；

所述耗能和自复位机构具有若干套装于钢棒上的精钢内环，相邻两精钢内环上共同套装有能在初始状态时使该相邻两精钢内环之间保持一定间隙且能在精钢内环受压、间隙缩小时被精钢内环挤压膨胀的形状记忆合金外环。

所述精钢内环的外径从其上、下两端至其中间逐渐增大，从而在精钢内环外壁上半部和下半部分别形成外切角面Ⅰ、Ⅱ；

所述形状记忆合金外环内壁上半部具有与其对应的两精钢内环中上方精钢内环的外切角面Ⅱ对应接触的内切角面Ⅰ，形状记忆合金外环内壁下半部具有与下方精钢内环的外切角面Ⅰ对应接触的内切角面Ⅱ。

所述钢棒分为弯钩钢筋段、棒身段和与所述螺母适配的螺纹段。

所述弯钩钢筋段表面有月牙纹或人字纹。

所述弯钩钢筋段底部带弯钩。

所述耗能和自复位机构中所述精钢内环与所述上、下垫片接触的接触面为平面。

一种装配式自复位桥墩体系，其特征在于：具有现浇承台，现浇承台上置有预制扩展基础，预制扩展基础上经桥墩墩身连接盖梁，所述预制扩展基础经所述的形状记忆合金环簧组连接所述现浇承台；