[发明专利]一种桥梁防撞关键结构及设计施工方法

权利要求书

1.一种桥梁防撞关键结构，其特征在于，包括：

子单元(1)，其间隔设有多个，用于浇筑在墩底(3)上；

框体(2)，其包括外框(21)和内隔板(22)，所述内隔板(22)设于所述子单元(1)之间并与所述外框(21)的内壁连接，所述外框(21)设于所有所述子单元(1)的外侧。

2.一种桥梁防撞关键结构的设计施工方法，其特征在于，用于设计施工如权利要求1所述的桥梁防撞关键结构，包括以下步骤：

根据防撞结构的预设长度、预设宽度和外框(21)的预设壁厚，计算得到外框(21)水平方向的弯曲截面系数、所述外框(21)竖直方向的弯曲截面系数；

基于所述防撞结构受力条件，根据所述外框(21)水平方向的弯曲截面系数和弯矩、所述外框(21)竖直方向的弯曲截面系数和弯矩及所述防撞结构的材料容许应力和承受轴力进行迭代计算，得到所述防撞结构的设计长度、设计宽度及所述外框(21)的设计壁厚；

根据所述外框(21)的设计壁厚确定内隔板(22)的设计壁厚并确定子单元(1)的位置；

浇筑所述子单元(1)；

浇筑框体(2)。

3.如权利要求2所述的桥梁防撞关键结构的设计施工方法，其特征在于，所述防撞结构的受力条件为：其中N为所述防撞结构的设计承受轴力，A_s为所述外框(21)沿水平方向的截面积，M_x为所述外框(21)水平方向的弯矩，M_y为所述外框(21)竖直方向的弯矩，W_x为所述外框(21)水平方向的弯曲截面系数，W_y为所述外框(21)竖直方向的弯曲截面系数，σ_C为根据混凝土标号确定的材料容许应力。

4.如权利要求3所述的桥梁防撞关键结构的设计施工方法，其特征在于，所述外框(21)水平方向和竖直方向的弯曲截面系数分别为：所述外框(21)沿水平方向的截面积A_s＝2B·a+2Aa，其中A为所述防撞结构的预设长度，B为所述防撞结构的预设宽度，a为所述外框(21)的预设壁厚。

5.如权利要求3所述的桥梁防撞关键结构的设计施工方法，其特征在于，基于所述防撞结构受力条件，根据所述外框(21)水平方向的弯曲截面系数和弯矩、所述外框(21)竖直方向的弯曲截面系数和弯矩及所述防撞结构的材料容许应力和承受轴力进行迭代计算，得到所述防撞结构的设计长度、设计宽度及所述外框(21)的设计壁厚，包括：

当所述外框(21)同一方位上的弯矩和惯性矩受力方向一致时，判断是否满足所述防撞结构的受力条件当所述外框(21)同一方位上的弯矩和惯性矩受力方向不一致时，判断是否满足所述防撞结构的受力条件

6.如权利要求2所述的桥梁防撞关键结构的设计施工方法，其特征在于，根据所述外框(21)的设计壁厚确定内隔板(22)的设计壁厚包括，所述内隔板(22)的设计壁厚取大于等于1m和大于等于所述外框(21)的设计壁厚中的较大值。

7.如权利要求2所述的桥梁防撞关键结构的设计施工方法，其特征在于，浇筑所述框体(2)包括以下步骤：

绑扎所述内隔板(22)的钢筋并以所述子单元(1)的外壁作为内模板；

绑扎所述外框(21)的钢筋及外模板(211)；

浇筑混凝土。

8.如权利要求7所述的桥梁防撞关键结构的设计施工方法，其特征在于，浇筑混凝土时应控制入模温度在25°以内。

9.如权利要求2所述的桥梁防撞关键结构的设计施工方法，其特征在于，所述子单元(1)及所述框体(2)的浇筑高度为最高通航水位时通航船体的撞击点到墩底(3)的距离。

10.如权利要求2所述的桥梁防撞关键结构的设计施工方法，其特征在于，当混凝土强度达到15Mpa以上，拆除所述子单元(1)的模板。