[发明专利]多肢复合断面桥墩体系

说明书

本发明提供了一种多肢复合断面桥墩体系，包括多个分肢墩柱和多组连接梁组；多个分肢墩柱均设置在桥梁承台和主梁或盖梁之间，多组连接梁组沿上下方向间隔设置在分肢墩柱之间，包括多个易更换的耗能横梁，每个耗能横梁连接在相邻两个分肢墩柱之间，以形成每相邻两个分肢墩柱之间均存在耗能横梁的支撑体系。在地震等自然灾害产生的水平荷载作用下，各分肢墩柱与耗能横梁由于框架效应，形成一个协同工作的整体；易修复的耗能横梁首先发生耗能屈服以形成第一道防线；在极罕遇地震下，分肢墩柱可进入塑性以形成第二道防线，并避免结构发生倒塌。与现有的桥梁墩柱相比，本发明提供的多肢复合断面桥墩体系具有更佳的抗灾韧性和抵御极端灾害能力。

技术领域

本发明属于桥梁工程技术领域，具体涉及一种多肢复合断面桥墩体系。

背景技术

现有桥墩体系断面多由独立截面组成，在地震、海啸等极端灾害作用下，只能利用局部变形机制，耗能效率较低，且墩柱主体容易发生损伤，无法实现灾后快速修复的韧性抗灾目标。

此外，现有桥墩体系抵御灾害的能力需进一步提高。例如传统“小震不坏、中震可修、大震不倒”的抗震设防目标，已不能满足我国国民经济快速发展对于桥梁结构抗灾能力的需求。

如何改进桥墩结构体系，提升其抗灾韧性和抵御极端灾害的能力，是当前工程技术领域的急迫需求。

发明内容

本发明实施例提供一种多肢复合断面桥墩体系，旨在解决现有技术中桥墩结构体系抗灾韧性和抵御极端灾害能力低下的技术问题。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

提供一种多肢复合断面桥墩体系，包括：

多个分肢墩柱，均沿上下方向延伸设置；所述分肢墩柱的底端均用于通过承载构件支撑在地基基础上，且顶端均用于与桥梁的主梁或盖梁连接；以及

多组连接梁组，沿上下方向间隔且呈水平状态可拆卸连接在多个所述分肢墩柱之间；所述连接梁组包括多个耗能横梁；每相邻的两个所述分肢墩柱之间均连接有所述耗能横梁；

其中，在罕遇地震作用下，所述分肢墩柱承受水平极端荷载，所述耗能横梁屈服耗能，从而增加结构阻尼，耗散地震能量，形成第一道防线；通过合理的强度匹配关系和/或设置节点强化措施，能够保证所述分肢墩柱不发生损伤；

在极罕遇地震作用下，所述分肢墩柱进入塑性，以形成第二道防线，并保障结构不发生倒塌。

在一种可能的实现方式中，所述承载构件包括：

承台，用于固定在地基基础上，其上表面适于与所述分肢墩柱的底端相接，以承受或分布所述分肢墩柱传递的荷载。

在一种可能的实现方式中，所述分肢墩柱上设有沿自身轴向贯通的通孔，所述通孔内设有预应力筋；

所述预应力筋的上下两端均伸出所述分肢墩柱设置，且所述预应力筋的下端与所述承台相接，所述预应力筋的上端用于与桥梁盖梁或承台相接。

在一种可能的实现方式中，所述承台上设有多个沿上下方向贯通的插接孔，且多个所述插接孔用于供多个所述预应力筋一一对应连接；

所述承台的底面设有与多个所述插接孔一一对应连通的多个锚固空间，所述锚固空间内具有适于与所述预应力筋锚固连接的锚具；

在所述锚具与所述预应力筋锚固连接以形成锚固措施时，所述锚具的上表面与所述锚固空间底部相接，所述锚固空间限制所述预应力筋相对于所述承台向上移动。

在一种可能的实现方式中，所述分肢墩柱的顶端和/或底端设置有球铰支座，所述球铰支座具有用于抵接桥梁盖梁或主梁或所述承台顶面，具有抗拉和抗剪效应。

在一种可能的实现方式中，所述连接梁组还包括：