一种摇摆桥墩制造技术

本实用新型专利技术公开一种摇摆桥墩，包括桥墩本体、承台和预应力筋，桥墩本体设置在承台上，预应力筋从上至下贯穿桥墩本体和承台，预应力筋的上端与桥墩本体的上端锚固，下端与承台锚固；桥墩本体从上至下分为若干段节段桥墩，预应力筋处于每段节段桥墩中的部位均套设有管道，管道设置在节段桥墩中，预应力筋的外径小于管道的内径。该摇摆桥墩在满足足够的强度和刚度的情况下，能够通过桥墩的整体摇摆和节段与节段之间的相互滑动来减小结构地震周期，耗散地震能量，从而达到抵抗地震作用的效果。

A swing bridge pier

The utility model discloses a swing bridge pier, which comprises a pier body, a bearing platform and a prestressed tendon, the pier body is set on the bearing platform, the prestressed reinforcement is penetrated through the pier body and the cap from upper to lower, the upper end of the prestressed tendon is anchored to the upper end of the bridge pier body, the lower end is anchored with the cap, and the pier body is divided into several segments from the upper to the bottom. The piers are set in each segment of the pier, and the pipe is set in the segment of the pier. The outer diameter of the prestressed reinforcement is less than the inner diameter of the pipe. Under the condition of sufficient strength and stiffness, the swaying pier can reduce the seismic cycle and dissipate the seismic energy through the overall swaying of the pier and the sliding of the segment and segment to reduce the seismic energy, so as to resist the effect of the earthquake.

【技术实现步骤摘要】
一种摇摆桥墩
本技术属于桥梁工程领域，具体涉及一种摇摆桥墩。
技术介绍
我国是处于太平洋地震带和亚欧地震带之间，是地震多发的国家，尤其是我国西部，地震活动更是频繁，并相继遭遇了汶川地震和玉树地震，给我国带来了巨大的经济损失和人员伤亡。桥梁作为生命线的枢纽工程，工程成本高，建设难度大，一旦遭遇地震灾害，便会造成巨大的经济损失，且震后修复困难。虽然在地震中，发生在桥梁上的直接人员伤亡不大，但是由于桥梁的损坏而导致交通受阻，外界援助无法及时到达灾区而带来的间接损失是巨大的，同时也会给灾区人民的生产生活，和灾后的重建工作带来巨大的困难。早期抗震设计采用的是刚性设计法，这种方法从提高结构自身刚度的角度出发，着力于改善结构自身抗震性能。由于这种方法使得尺寸和自重等都加大，使结构的跨度和复杂度受限，同时不利于新型结构的发展。柔性设计虽然克服了刚性设计的一些缺点，但是柔性结构刚度过低，在地震发生时产生的变形过大，难以满足正常使用的要求，而且震后修复难度较大。目前桥梁抗震方法主要是围绕延性设计理念发展而来的。延性设计理念主要是通过结构选定的塑性变形来消耗地震能量，延长结构周期，从而减小地震反应，达到抵抗地震作用的效果。现在通常将桥墩设计为延性构件。通过对桥墩进行合理的延性抗震设计，可以使桥梁在地震作用时免于倒塌，保护人民的生命财产安全。但是对于中低桥墩，在地震作用时，容易发生剪切破坏，为了避免剪切破坏的发生，需要配置大量的箍筋和纵筋，这样会大大增加建设成本。而且，延性设计是通过塑性铰的塑性变形来耗散地震能量，这样桥墩塑性铰部位势必会发生破坏，特别是在强震作用下，损伤会更加严重，并且桥墩顶部会出现较大的侧向位移，以至于无法满足其正常功能，而被迫大修或者拆除重建，这样会使交通中断，造成巨大的经济损失。
技术实现思路
为了克服上述问题，本技术的目的在于提出一种摇摆桥墩，该摇摆桥墩在满足足够的强度和刚度的情况下，能够通过桥墩的整体摇摆和节段与节段之间的相互滑动来减小结构地震周期，耗散地震能量，从而达到抵抗地震作用的效果。本技术的目通过如下技术方案实现：一种摇摆桥墩，包括桥墩本体、承台和预应力筋，桥墩本体设置在承台上，预应力筋从上至下贯穿桥墩本体和承台，预应力筋的上端与桥墩本体的上端锚固，下端与承台锚固；桥墩本体从上至下分为若干段节段桥墩，预应力筋处于每段节段桥墩中的部位均套设有管道，管道设置在节段桥墩中，预应力筋的外径小于管道的内径。预应力筋的上下两端均通过预应力锚固螺栓分别与桥墩本体和承台锚固。桥墩本体从上至下分成的若干段节段桥墩中，处于最上端的节段桥墩中的管道的上端延伸至节段桥墩的上表面，下端连接有管接头，管接头的下端延伸至节段桥墩的下表面；桥墩本体从上至下分成的若干段节段桥墩中，处于最上端节段桥墩以下的各节段桥墩中的管道的上下两端均连接有管接头，且两个管接头分别延伸至节段桥墩的上下表面；管接头的内径大于管道的内径。相邻两个节段桥墩的接触面上涂有硅酮密封胶。桥墩本体的底部与承台接触的部位沿周向均匀设有若干个橡胶垫块。桥墩本体沿圆周方向均匀设置四根预应力筋。桥墩本体沿其径向在每根预应力筋的外侧对应设置一块橡胶垫块。桥墩本体从上至下分成的若干段节段桥墩中，最下部的节段桥墩与承台之间定位连接。最下部的节段桥墩的下表面设置有向下的凸起，承台的上表面开设有与凸起适配的凹槽，承台与最下部的节段桥墩之间通过凸起和凹槽嵌合。承台与最下部的节段桥墩在凸起和凹槽嵌合的部位设置有用于防止承台与最下部的节段桥墩发生相对滑动的光圆钢筋，光圆钢筋的下端与承台固定连接，节段桥墩上开设有供光圆钢筋上端伸入的伸入孔，光圆钢筋上端的外部涂有避免光圆钢筋与节段桥墩的混凝土粘结在一起的防粘剂。与现有技术相比，本技术具有如下有益效果：本技术的摇摆桥墩中，桥墩本体从上至下分为若干段节段桥墩，预应力筋处于每段节段桥墩中的部位均套设有管道，管道设置在节段桥墩中，预应力筋的外径小于管道的内径，本技术的预应力筋为无粘结预应力筋的形式，能够保证上下相邻的两个节段桥墩之间在接触面处能够发生相对滑动，进而实现桥墩本体的摇摆运动，能够减小结构地震周期，耗散地震能量，从而达到抵抗地震作用的效果，同时，在保证桥墩具有足够的摆动幅度的同时，预应力筋不易受到管道横向的剪切力而失效。进一步的，管道的端部连接有管接头，管接头的内径大于管道的内径，通过管接头能够为节段桥墩之间的滑动提供较大的空间，能够更大限度的耗散地震能量，从而达到抵抗地震作用的效果。为了避免预应力筋被管接头剪坏，管接头的钢材用的是相对较软强度较低的钢材。进一步的，桥墩本体的底部与承台接触的部位沿周向均匀设有若干个橡胶垫块，能够防止桥墩在摇摆过程中与承台之间发生挤压损坏。进一步的，最下部的节段桥墩与承台之间定位连接，能够保证桥墩整体的稳定性，防止桥墩下端出现滑移而失效。进一步的，光圆钢筋的下端与承台固定连接，上端伸入节段桥墩的伸入孔中，且光圆钢筋下端的外部涂有避免光圆钢筋与节段桥墩的混凝土粘结在一起的防粘剂，防粘剂能够避免光圆钢筋与节段桥墩混凝土粘结在一起，在摇摆时疲劳破坏，在桥墩受到地震荷载作用时，光圆钢筋能够阻止承台与桥墩发生相对滑动，且在此过程中只承受剪力而不会出现拉力的作用。附图说明图1是本技术摇摆桥墩的立面图；图2是本技术摇摆桥墩变形后的立面图；图3是图1中A-A截面图；图4是图1中A-A截面图；图5是图1中C部放大图；图6是本技术摇摆桥墩滑动面滑动时，当两节段桥墩之间的相对位移量为0时的受力图；图7是本技术摇摆桥墩滑动面滑动时，当两节段桥墩之间的相对位移量为a时的受力图；图8本技术摇摆桥墩滑动面滑动时，当两节段桥墩之间的相对位移量为最大位移量b时的受力图。图中，1-预应力锚固螺栓，2-管道，3-管接头，4-预应力筋，5-滑动面，6-橡胶垫块，7-承台，7-1-凹槽，8-光圆钢筋，9-节段桥墩，9-1-凸起，10-摇摆面，11-桥墩本体。具体实施方式下面结合附图来对本技术作进一步的说明。如图1和图2，图6～图8所示，本技术的摇摆桥墩，包括桥墩本体11、承台7和预应力筋4，桥墩本体11设置在承台7上，预应力筋4从上至下贯穿桥墩本体11和承台7，预应力筋4的上下两端均通过预应力锚固螺栓1分别与桥墩本体11和承台7锚固；桥墩本体11从上至下分为若干段节段桥墩9，预应力筋4处于每段节段桥墩9中的部位均套设有管道2，管道2设置在节段桥墩9中，预应力筋4的外径小于管道2的内径；相邻两个节段桥墩9的接触面为滑动面5，滑动面5上涂有硅酮密封胶；桥墩本体11沿圆周方向均匀设置四根预应力筋4，如图4所示，桥墩本体11沿其径向在每根预应力筋4的外侧对应设置一块橡胶垫块6；如图1和图2，桥墩本体11从上至下分成的若干段节段桥墩9中，最下部的节段桥墩9与承台7之间定位连接，其中，最下部的节段桥墩9的下表面设置有向下的凸起9-1，承台7的上表面开设有与凸起9-1适配的凹槽7-1，承台7与最下部的节段桥墩9之间通过凸起9-1和凹槽7-1嵌合；结合图4，承台7与最下部的节段桥墩9在凸起9-1和凹槽7-1嵌合的部位设置有用于防止承台7与最下部的节段桥墩9发生相对滑动的四根光圆钢筋8，光圆本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种摇摆桥墩，其特征在于，包括桥墩本体(11)、承台(7)和预应力筋(4)，桥墩本体(11)设置在承台(7)上，预应力筋(4)从上至下贯穿桥墩本体(11)和承台(7)，预应力筋(4)的上端与桥墩本体(11)的上端锚固，下端与承台(7)锚固；桥墩本体(11)从上至下分为若干段节段桥墩(9)，预应力筋(4)处于每段节段桥墩(9)中的部位均套设有管道(2)，管道(2)设置在节段桥墩(9)中，预应力筋(4)的外径小于管道(2)的内径。

【技术特征摘要】
1.一种摇摆桥墩，其特征在于，包括桥墩本体(11)、承台(7)和预应力筋(4)，桥墩本体(11)设置在承台(7)上，预应力筋(4)从上至下贯穿桥墩本体(11)和承台(7)，预应力筋(4)的上端与桥墩本体(11)的上端锚固，下端与承台(7)锚固；桥墩本体(11)从上至下分为若干段节段桥墩(9)，预应力筋(4)处于每段节段桥墩(9)中的部位均套设有管道(2)，管道(2)设置在节段桥墩(9)中，预应力筋(4)的外径小于管道(2)的内径。2.根据权利要求1所述的一种摇摆桥墩，其特征在于，预应力筋(4)的上下两端均通过预应力锚固螺栓(1)分别与桥墩本体(11)和承台(7)锚固。3.根据权利要求1所述的一种摇摆桥墩，其特征在于，桥墩本体(11)从上至下分成的若干段节段桥墩(9)中，处于最上端的节段桥墩(9)中的管道(2)的上端延伸至节段桥墩(9)的上表面，下端连接有管接头(3)，管接头(3)的下端延伸至节段桥墩(9)的下表面；桥墩本体(11)从上至下分成的若干段节段桥墩(9)中，处于最上端节段桥墩(9)以下的各节段桥墩(9)中的管道(2)的上下两端均连接有管接头(3)，且两个管接头(3)分别延伸至节段桥墩(9)的上下表面；管接头(3)的内径大于管道(2)的内径。4.根据权利要求1所述的一种摇摆桥墩，其特征在于，相邻两个节段桥墩(9)的接触面上涂有硅酮密封胶。5...

【专利技术属性】
技术研发人员：谢周村，孙华腾，张辉，王通行，
申请(专利权)人：长安大学，
类型：新型
国别省市：陕西,61