1.本实用新型属于桥梁工程技术领域,具体涉及一种韧性抗震的双薄壁桥墩体系。
背景技术:2.连续刚构桥经常采用双薄壁墩的形式,以减少顺桥向刚度,以减小顺桥乡温度次内力,同时这种双薄壁墩柱的形式可以满足悬臂施工的支撑要求。但是当前双薄壁墩一般均是相互独立的,在地震作用下容易发生塑性损伤。因此如何改进双薄壁桥墩的结构形式,提升其抗震韧性,实现震后功能的快速修复,同时提升其抵御强震的能力是现有技术中急需解决的技术问题。
技术实现要素:3.本实用新型实施例提供一种韧性抗震的双薄壁桥墩体系,旨在解决桥体受二次力影响导致桥墩受损的技术问题。
4.为实现上述目的,本实用新型采用的技术方案是:
5.提供一种韧性抗震的双薄壁桥墩体系,包括:
6.两个薄壁墩体,均沿上下方向延伸设置;所述薄壁墩体的下端用于固定在地基基础上,顶端用于与桥梁的主梁或盖梁连接;并且,两个所述薄壁墩体相邻的侧面为自身的长向侧面;以及
7.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两个所述薄壁墩体之间;所述连接梁组包括沿所述薄壁墩体的长度方向排布的多个耗能横梁,所述耗能横梁的两端分别与两个所述薄壁墩体连接;
8.在桥梁遭遇强烈地震作用时,所述薄壁墩体承受沿顺桥向的荷载,所述耗能横梁屈服耗能,从而增加结构阻尼,以避免所述薄壁墩体和桥梁主体结构产生塑性损伤;在地震后,更换所述耗能横梁,以实现震后功能的快速修复。
9.在一种可能的实现方式中,所述连接梁组还包括:
10.两个支撑板,分别固定设置在两个所述薄壁墩体相邻的侧面上,沿所述薄壁墩体的长度方向延伸设置;
11.其中,所述支撑板用于与多个所述耗能横梁可拆卸连接,以使所述耗能横梁与对应的所述薄壁墩体连接。
12.在一种可能的实现方式中,所述支撑板上设有两个夹紧板,两个所述夹紧板沿上下方向分布,以形成装配空间;
13.所述耗能横梁的两端均连接有适于插入所述装配空间、与两个所述夹紧板相邻的侧面接触的嵌接块。
14.在一种可能的实现方式中,每个所述夹紧板上均设有多个定位孔,且多个所述定位孔沿所述薄壁墩体的长度方向间隔分布;
15.两个所述夹紧板之间设有与多个所述嵌接块一一对应的多组限位板组,每组所述
限位板组包括:
16.两个第一限位板,适于自上至下依次插接于两个所述夹紧板对应的两个所述定位孔内,且所述第一限位板的顶端设有适于支撑在位于上方的所述夹紧板上表面的第一凸起部;
17.其中,两个所述第一限位板适于夹紧所述嵌接块,以限制所述嵌接块沿所述薄壁墩体的长度方向移动。
18.在一种可能的实现方式中,所述嵌接块上设有沿上下方向贯通的插接孔,所述限位板组还包括:
19.第二限位板,适于自上至下依次插接于位于上方的所述夹紧板对应的所述定位孔、所述插接孔以及位于下方的所述夹紧板对应的所述定位孔内,且所述第二限位板的顶端设有适于支撑在位于上方的所述夹紧板上表面的第二凸起部。
20.在一种可能的实现方式中,所述支撑板的底面上设有滑动板,所述滑动板能够相对于所述支撑板沿所述薄壁墩体的宽度方向滑动;
21.所述第一限位板朝向对应的所述支撑板的侧面、所述第二限位板朝向对应的所述支撑板的侧面均设有适于所述滑动板嵌入的凹槽;
22.在所述滑动板嵌入两个所述第一限位板和所述第二限位板对应的三个所述凹槽时,所述滑动板限制所述第一限位板和所述第二限位板沿上下方向移动。
23.在一种可能的实现方式中,所述支撑板的底面设有螺纹孔,所述滑动板上设有用于与所述螺纹孔连通的通孔;
24.所述滑动板上还连接有适于自上至下穿过所述通孔并与所述螺纹孔螺纹连接的锁定螺栓。
25.在一种可能的实现方式中,两个所述薄壁墩体相邻的侧面上设有与多组所述连接梁组一一对应的多组连接部,所述连接部包括与所述连接两组对应的多个所述耗能横梁一一对应的多个安装槽;
26.所述耗能横梁的端部适于预埋进入所述安装槽内,以使所述耗能横梁和所述薄壁墩体固定连接。
27.本技术实施例中,通过两个薄壁墩体支撑桥梁,并通过多组连接梁组限制两个薄壁墩体的相对位置,使得桥梁得到稳定的支撑。
28.在温度效应下产生顺桥向的二次力时,薄壁墩体承受沿桥体长度方向(简称为“顺桥向”)的荷载,耗能横梁屈服耗能,从而增加结构阻尼,以避免薄壁墩体产生塑性变形。
29.同理,在发生地震时,两个薄壁墩体同样会受到顺桥向的水平荷载,此时耗能横梁首先发生屈服耗能以形成第一道防线;在耗能横梁塑性变形后,薄壁墩体可进入塑性以形成第二道防线,避免结构发生倒塌。
30.综上所述,本实施例提供的一种韧性抗震的双薄壁桥墩体系,与现有技术相比,能够避免桥墩受二次力影响而发生损坏,提升了桥梁在顺桥向荷载作用下的韧性,以及抵御超大振的能力。
附图说明
31.图1为本实用新型实施例提供的一种韧性抗震的双薄壁桥墩体系的立体结构示意
图;
32.图2为图1的前视图;
33.图3为图2上圆b处的局部放大示意图;
34.图4为沿图2中a-a线的剖视结构图;
35.图5为图4上圆c处的局部放大示意图;
36.图6为本实用新型实施例所采用的耗能横梁、支撑板和夹紧板的组合结构示意图;
37.图7为本实用新型实施例所采用的耗能横梁、支撑板、夹紧板、限位板组和滑动板的爆炸结构示意图;
38.图8为本实用新型实施例所采用的薄壁墩体的立体结构示意图;
39.附图标记说明:
40.1、薄壁墩体;11、连接部;111、安装槽;2、耗能横梁;21、嵌接块;211、插接孔;3、支撑板;31、螺纹孔;4、夹紧板;41、定位孔;5、限位板组;51、第一限位板;511、第一凸起部;52、第二限位板;521、第二凸起部;53、凹槽;6、滑动板;61、通孔;7、锁定螺栓。
具体实施方式
41.为了使本实用新型所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型,并不用于限定本实用新型。
42.在本实施例中,定义桥梁方向沿一直线方向延伸,需要说明的是,对于一些曲线延伸的方向,定义该延伸方向的切线方向为该直线方向,属于一种特殊的形式。并且,为了便于叙述,统一命名该直线方向为顺桥向。
43.请一并参阅图1至图8,现对本实用新型提供的一种韧性抗震的双薄壁桥墩体系进行说明。所述一种韧性抗震的双薄壁桥墩体系,包括两个薄壁墩体1和多组连接梁组。
44.两个薄壁墩体1均沿上下方向延伸设置,在实际使用时,薄壁墩体1的下端用于固定在地基基础上,顶端用于与桥梁的主梁或盖梁连接;需要说明的是,此处所说的薄壁墩体1的顶端与主梁或盖梁连接属于实际使用时常见的设计形式,并非限定;在实际装配时,薄壁墩体1顶端接触面可根据实际情况进行判定,在此不做完全限定。
45.并且,薄壁墩体1的横截面为长方形截面,具有长向和宽向;定义薄壁墩体1沿自身长向延伸的侧面为长向侧面,薄壁墩体1沿自身宽向延伸的侧面为宽向侧面,两个薄壁墩体1相邻的侧面为自身的长向侧面。
46.需补充说明的是,薄壁墩体1可以采用混凝土、钢材、钢管混凝土、或其他高性能材料制成,在实际装配过程中,采用预制拼装或现浇均可实现。
47.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两个薄壁墩体1之间。
48.每组连接梁组包括沿薄壁墩体1的长度方向排布的多个耗能横梁2,并且,耗能横梁2的两端分别与两个薄壁墩体1连接。
49.在桥梁遭遇强烈地震作用时,薄壁墩体1承受沿顺桥向的荷载,耗能横梁2屈服耗能,从而增加结构阻尼,以避免薄壁墩体1和桥梁主体结构产生塑性损伤;在地震后,更换所述耗能横梁2,以实现震后功能的快速修复。
50.具体地,本实用新型实施例所提供的一种韧性抗震的双薄壁桥墩体系在实际使用
时,通过两个薄壁墩体1支撑桥梁,并通过多组连接梁组限制两个薄壁墩体1的相对位置,使得桥梁得到稳定的支撑。
51.在温度效应下产生顺桥向的二次力时,薄壁墩体1承受顺桥向的荷载,耗能横梁2屈服耗能,从而增加结构阻尼,以避免薄壁墩体1产生塑性变形。
52.同理,在发生地震时,两个薄壁墩体1同样会受到顺桥向的水平荷载,此时耗能横梁2首先发生屈服耗能以形成第一道防线;在耗能横梁2塑性变形后,薄壁墩体1可进入塑性以形成第二道防线,避免结构发生倒塌。
53.综上,本实施例提供的一种韧性抗震的双薄壁桥墩体系,与现有技术相比,能够避免桥墩受二次力影响而发生损坏,提升了桥梁在顺桥向荷载作用下的韧性,以及抵御超大振的能力。
54.在一些实施例中,上述特征连接梁组可以采用如图1和图2所示结构。参见图1和图2,连接梁组还包括两个支撑板3。
55.两个支撑板3分别固定设置在两个薄壁墩体1相邻的侧面上,并且沿薄壁墩体1的长度方向延伸设置。
56.其中,支撑板3用于与多个耗能横梁2可拆卸连接,以使耗能横梁2与对应的薄壁墩体1连接。
57.通过采用上述技术方案,由于支撑板3和耗能横梁2可拆卸连接,因此在更换耗能横梁2时,无需在薄壁墩体1上进行作业,保证本体系结构稳定性的前提下,提高了更换耗能横梁2的效率。
58.在一些实施例中,上述特征支撑板3可以采用如图3所示结构。参见图3,支撑板3上设有两个夹紧板4,两个夹紧板4沿上下方向分布,以形成装配空间。
59.耗能横梁2的两端均连接有适于插入装配空间、与两个夹紧板4相邻的侧面接触的嵌接块21。
60.通过采用上述技术方案,两个夹紧板4限定嵌接块21沿上下方向的移动,避免耗能横梁2脱离支撑板3,提高了本装置在实际使用时的稳定性。
61.在一些实施例中,上述特征夹紧板4可以采用如图6和图7所示结构。参见图6和图7,每个夹紧板4上均设有多个定位孔41,且多个定位孔41沿薄壁墩体1的长度方向间隔分布。
62.两个夹紧板4之间设有与多个嵌接块21一一对应的多组限位板组5,每组限位板组5包括两个第一限位板51。
63.两个第一限位板51,适于自上至下依次插接于两个夹紧板4对应的两个定位孔41内,且第一限位板51的顶端设有适于支撑在位于上方的夹紧板4上表面的第一凸起部511。
64.其中,两个第一限位板51适于夹紧嵌接块21,以限制嵌接块21沿薄壁墩体1的长度方向移动。
65.通过采用上述技术方案,第一凸起部511限制第一限位板51自上至下脱离夹紧板4,同时两个第一限位板51相配合以限制嵌接块21沿薄壁墩体1的长度方向移动,进一步避免耗能横梁2脱离支撑板3,进一步提高了本装置在实际使用时的稳定性。
66.在一些实施例中,上述特征嵌接块21可以采用如图6和图7所示结构。参见图6和图7,嵌接块21上设有沿上下方向贯通的插接孔211,限位板组5还包括第二限位板52。
67.第二限位板52适于自上至下依次插接于位于上方的夹紧板4对应的定位孔41、插接孔211以及位于下方的夹紧板4对应的定位孔41内,且第二限位板52的顶端设有适于支撑在位于上方的夹紧板4上表面的第二凸起部521。
68.通过采用上述技术方案,第二凸起部521限制第二限位板52自上至下脱离夹紧板4和嵌接块21,同时第二限位板52进一步限制嵌接块21沿薄壁墩体1的长度方向移动,进一步限定了耗能横梁2相对于支撑板3的移动,提高了本装置在实际使用时的稳定性。
69.在一些实施例中,上述特征支撑板3可以采用如图6和图7所示结构。参见图6和图7,支撑板3的底面上设有滑动板6,滑动板6能够相对于支撑板3沿薄壁墩体1的宽度方向滑动。
70.第一限位板51朝向对应的支撑板3的侧面、第二限位板52朝向对应的支撑板3的侧面均设有适于滑动板6嵌入的凹槽53。
71.在滑动板6嵌入两个第一限位板51和第二限位板52对应的三个凹槽53时,滑动板6限制第一限位板51和第二限位板52沿上下方向移动。
72.通过采用上述技术方案,滑动板6滑动至嵌入两个第一限位板51和第二限位板52对应的三个凹槽53后,第一限位板51和第二限位板52沿上下方向的移动得到限制,从而无法脱离嵌接块21和夹紧板4,提高了本装置的结构稳定性,以及实际使用时的可靠性。
73.在一些实施例中,上述特征支撑板3可以采用如图7所示结构。参见图7,支撑板3的底面设有螺纹孔31,滑动板6上设有用于与螺纹孔31连通的通孔61。
74.滑动板6上还连接有适于自上至下穿过通孔61并与螺纹孔31螺纹连接的锁定螺栓7。
75.通过采用上述技术方案,锁定螺栓7穿过通孔61并与螺纹孔31螺纹连接后,能够限制滑动板6沿薄壁墩体1的宽度方向朝向/背向该薄壁墩体1滑动,提高了上述滑动板6限定第一限位板51和第二限位板52沿上下方向移动这一技术效果的稳定性,进而提高了本装置在实际使用阶段的稳定性。
76.在一些实施例中,上述特征薄壁墩体1可以采用如图8所示结构。参见图8,两个薄壁墩体1相邻的侧面上设有与多组连接梁组一一对应的多组连接部11,连接部11包括与连接两组对应的多个耗能横梁2一一对应的多个安装槽111。
77.耗能横梁2的端部适于预埋进入安装槽111内,以使耗能横梁2和薄壁墩体1固定连接。
78.通过采用上述技术方案,通过预埋安装的方式进行耗能横梁2与薄壁墩体1的固定连接,能够更加高效的实现耗能横梁2的组装;虽在拆卸耗能横梁2时存在不便性,但能在第一时间装载“第一道防线”,能够提高本系统在实际使用过程中的时效性和稳定性。
79.以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已,并不用以限制本实用新型,凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本实用新型的保护范围之内。