[发明专利]一种损伤可控的自复位节段预制拼装钢管混凝土桥墩及作法

摘要

本发明公开了一种损伤可控的自复位节段预制拼装钢管混凝土桥墩及作法，属于桥梁工程领域。外露节点连接件由脚板、锚栓、端连接板、屈曲约束套管组成。预制钢管混凝土节段之间通过高强螺栓安装有连接板；外露节点连接件利用锚栓分别与盖梁和承台连接，依靠端连接板通过高强螺栓与预制钢管混凝土节段进行连接。预应力筋穿过节段预制钢管混凝土墩柱，两端用锚具分别锚固在承台和盖梁内。本发明公开的耗能可控的自复位节段拼装钢管混凝土桥墩震后残余位移小，耗能能力强，耗能可控，装配化程度高，建造过程便捷、绿色、高效、节能环保、易于工厂化制作、施工便捷、节能环保等特点，能显著缩短桥墩建造工期。

主权项

一种损伤可控的自复位节段预制拼装钢管混凝土桥墩，其特征在于：该桥墩包括预制钢管混凝土节段(1)、预应力筋(2)、耗能连接件(3)、外露节点连接件(4)、承台(12)和盖梁(13)；相邻的预制钢管混凝土节段(1)的端面对齐，钢管节段(5)为预制钢管混凝土节段(1)的外部结构，通过耗能连接件(3)设置在相邻的钢管节段(5)衔接处，并通过高强螺栓螺帽(7)将耗能连接件(3)、钢管节段(5)进行连接固定；浇筑承台(12)和盖梁(13)时将外露节点连接件(4)的预埋锚栓(10)预埋在承台(12)和盖梁(13)内；脚板(9)通过预埋锚栓(10)分别锚固在承台(12)和盖梁(13)上，预制钢管混凝土节段(1)放置在脚板(9)上使脚板(9)的预留预应力孔道轴心与预制钢管混凝土节段(1)的PVC管(8)轴心对齐，节点处耗能连接板(11)的预留螺栓孔套在预制钢管混凝土节段(1)的预埋螺杆(14)上，高强螺栓螺帽(7)拧紧固定，节点处耗能连接板(11)未预留螺栓孔的一端与脚板(9)通过焊缝(15)坡口焊焊接连接；预应力筋(2)穿过预制钢管混凝土节段(1)，两端通过锚具(16)分别锚固在承台(12)和盖梁(13)内；预应力筋(2)的作用是水平地震作用后节段预制拼装钢管混凝土桥墩能够基本回复到初始位置；预制钢管混凝土节段(1)由钢管节段(5)、填充混凝土(6)、预埋螺杆(14)、PVC管(8)组成，钢管节段(5)两端按设计布置预留螺栓孔；预埋螺杆(14)在预留螺栓孔处由钢管内向外穿出，预埋螺杆(14)与预留螺栓孔轴心对齐，预埋螺杆(14)与钢管节段(5)内壁进行点焊固定；在预制钢管混凝土节段(1)预应力筋(2)设计位置布置PVC管(8)，浇筑填充混凝土(6)，直立放置养护至设计强度，使钢管节段(5)、混凝土(6)、PVC管(8)、预埋螺杆(14)组成整体；外露节点连接件(4)由脚板(9)、预埋锚栓(10)、节点处耗能连接板(11)、防屈曲套管(17)组成，脚板(9)在预埋锚栓(10)和预应力筋(2)设计位置处开孔，防屈曲套管(17)通过螺栓固定在脚板(9)上；耗能连接件(3)由端部矩形通过圆弧逐渐变窄过渡到中间，形成中间窄两端宽的结构，用来防止螺栓孔处变形过大失效；节点处耗能连接板(11)一端通过螺栓与钢管节段(5)连接固定，另一端通过焊缝(15)采用坡口焊与脚板(9)焊接连接；耗能连接件(3)和节点处耗能连接板(11)的作用是在桥墩遭受水平地震作用时发生塑性屈服耗能；将自复位预制拼装钢管混凝土桥墩的塑性损伤主要集中于耗能连接件(3)和节点处耗能连接板(11)，而预制钢管混凝土节段(1)本身基本不发生塑性损伤。