[发明专利]一种高耐久性抗地震倒塌的多柱墩体系及施工方法

摘要

一种高耐久性抗地震倒塌的多柱墩体系及施工方法，属桥梁工程领域，主要由承台、中墩、边墩、预制盖梁等组成。所有桥墩均采用不锈钢管混凝土，工厂预制完成，且钢管两端设置抗拔环，截面中间布置无粘结预应力筋。中墩截面尺寸大于左右两侧的边墩，施工完毕后中墩与承台、盖梁交界部位钢管沿环向截断。边墩上下两端缠绕环向CFRP(碳纤维布)。该结构体系利用预制结构的施工优势，在正常使用状态下耐久性风险低。强震下，中墩转化为摇摆‑自复位体系，延长结构自振周期，本身不发生损伤破坏，且提供多柱墩体系的轴向承载力。边墩在强震下类似于钢管混凝土，可提供侧向强度、刚度和耗能能力，但承受的轴力很小，不发生倒塌破坏。

主权项

1.一种高耐久性抗地震倒塌的多柱墩体系，其特征在于，包括承台(1)、左边墩(2‑1)、右边墩(2‑2)、中墩(3)、预制盖梁(4)、无粘结预应力筋(5)、自密实微膨胀高强混凝土(6)、抗拔环(7)、环形钢板(8)、栓钉(9)、不锈钢管(10)、截断环(11)、环向CFRP(12)、剪力键(13)、预留插槽(14)；在承台(1)上部左右两侧分别设置左边墩(2‑1)和右边墩(2‑2)，中间设置中墩(3)，墩顶设置预制盖梁(4)；中墩(3)的截面尺寸较左边墩(2‑1)和右边墩(2‑2)大，左边墩(2‑1)和右边墩(2‑2)截面尺寸相等；左边墩(2‑1)、右边墩(2‑2)和中墩(3)均外套不锈钢管(10)，内填自密实微膨胀高强混凝土(6)，不锈钢管(10)两端焊接环形的抗拔环(7)；所有桥墩内部均不设置纵筋和箍筋，左边墩(2‑1)和右边墩(2‑2)的上下两端外包环向CFRP(12)；中墩(3)上下两端与预制盖梁(4)、承台(1)交界部位设置截断环(11)，将不锈钢管(10)截断形成截断环(11)，截断环(11)的高度为20‑40mm；所有桥墩截面中心均设置无粘结预应力筋(5)，无粘结预应力筋(5)上下分别锚固于墩顶和墩底位置，且锚固端深入不锈钢管(10)内部；所有桥墩均工厂预制，墩底与承台(1)、墩顶与预制盖梁(4)采用承插式连结；承台(1)和预制盖梁(4)施工过程中设置预留插槽(14)，待桥墩插入后在预留插槽(14)中浇筑自密实微膨胀高强混凝土(6)；预留插槽(14)为圆柱形空腔体，周围设置环形钢板(8)，钢板上焊接栓钉(9)；剪力键(13)由方钢管制成，埋置于中墩(3)上下两端与预制盖梁(4)、承台(1)交界部位截面中间。