[发明专利]一种具备多塑性段耗能能力的预制装配桥墩

说明书

本发明公开了一种具备多塑性段耗能能力的预制装配桥墩，包括底部承台、第二槽口和凸榫，所述预应力钢棒下端安装有第一锚具，且预应力钢棒上端连接有第二锚具，所述凹卯上铺设有橡胶垫片。该具备多塑性段耗能能力的预制装配桥墩，与传统的节段式预制拼装桥墩相比，通过调整各拼装段耗能器强度，将变形分配至不同的耗能域，实现在二段或多节段上的耗能器耗能，减小了单一耗能区域的塑性变形，避免拼装段混凝土过大损伤，有利于震后恢复；通过将塑性变形外移至耗能器上，使桥墩具有多个塑性铰区，有利于提高抗震性能；通过在各拼装位置添加榫卯结构，提高了节段式桥墩的侧向抗剪能力，同时提高了节段式桥墩的自复位能力和耗能能力。

技术领域

本发明涉及桥梁工程技术领域，具体为一种具备多塑性段耗能能力的预制装配桥墩。

背景技术

由于采用传统现浇施工方法进行施工时，存在施工工期长、施工过程复杂、施工噪音大、对现场环境污染大等问题，导致大量资源的浪费及施工质量难以得到保证。采用装配式施工，在预制场预制生产节段桥墩可大大提升混凝土的浇筑质量，缩短施工周期，提高施工效率，对减少现场的环境污染具有较好的作用。采用装配式施工技术，可以满足节能减排的效果，大大降低碳排量，有助于保护环境。

对于多节段预制拼装桥墩来说，其拼装面连接形式对于桥墩的力学性能具有很大的影响。采用榫卯式结构能够有效的将预制节段进行拼装，通过在榫卯结构中进行配筋，增强了榫卯结构的抗剪能力，从而有效提高多节段预制拼装桥墩的整体抗剪切能力，同时对于提高施工效率也有较大的贡献。

对于传统自复位桥墩设计理念来说，其塑性变形主要集中于桥墩与承台接触处，此区域亦称为塑性铰区。在地震中，塑性铰区相比其它非塑性铰区域承担弯矩更大，因此会产生最大变形，从而确保桥墩具有较好的抗震能力，但塑性铰区普遍认为只有一个且位于底部位置。对于传统的多段拼装式桥墩体系亦延续传统自复位桥墩设计理念，桥墩由底部至顶部各阶段刚度及变形能力保持一致，因而与传统自复位桥墩体系相同，损伤亦集中在桥墩底部。

对于传统自复位桥墩及多段拼装式桥墩来说，其塑性铰区往往存在桥墩底部，且损伤发生在节段混凝土桥墩内部。通过在拼接面位置安装外置耗能器，可以实现塑性铰区的外移，将内部损伤外移至耗能器上。通过多段拼装式桥墩各个拼装面安装耗能器，可以实现塑性铰区外移至耗能器上面。通过设置下强上弱的耗能器刚度形式进行变形分配，可在由底部至顶部各阶段形成多个塑性铰区，避免塑性破坏集中于单一塑性铰区，有助于提高多节段桥墩的抗震性能及恢复能力。所以我们提出了一种具备多塑性段耗能能力的预制装配桥墩，以便于解决上述中提出的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种具备多塑性段耗能能力的预制装配桥墩，以解决上述背景技术提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种具备多塑性段耗能能力的预制装配桥墩，包括底部承台、第二槽口和凸榫，所述底部承台上安装有连接节段桥墩，且连接节段桥墩上方设置有顶部节段桥墩，所述底部承台、连接节段桥墩和顶部节段桥墩三者之间均安装有耗能器，所述耗能器上设置有上钢板，且上钢板下方开设有下钢板，所述上钢板和下钢板两者之间安装有耗能板，且上钢板和下钢板上均开设有开孔，所述底部承台、连接节段桥墩和顶部节段桥墩三者中间均开设有预应力管道，且预应力管道内部安装有预应力钢棒，所述预应力钢棒下端安装有第一锚具，且预应力钢棒上端连接有第二锚具，所述开孔上贯穿有高强度螺栓，所述底部承台和连接节段桥墩上均开设有凹卯，且凹卯周围设置有第一槽口，所述凹卯上铺设有橡胶垫片，且连接节段桥墩和顶部节段桥墩上均开设有第二槽口，所述连接节段桥墩和顶部节段桥墩底部设置有凸榫，所述第一槽口上设置有高强度螺栓，且第二槽口上开设有高强度螺栓。

优选的，所述连接节段桥墩的横截面面积尺寸和顶部节段桥墩的横截面面积尺寸相同，且耗能板的侧面与上钢板底面和下钢板顶面两者之间呈直角关系。

优选的，所述耗能器的位置位于第一槽口和第二槽口两者之间，且耗能器围绕第一槽口和第二槽口的中心均匀分布。