一种港口码头PHC管桩与上部结构的连接结构制造技术

一种港口码头PHC管桩与上部结构的连接结构，属于港口工程抗震与隔震技术领域。所述连接总成设置在PHC管桩与桩帽的连接处，用于连接PHC管桩以及桩帽；所述三维隔震支座设置在桩帽与甲板的连接处，用于连接桩帽与甲板。本发明专利技术具有提升强震作用下PHC管桩的抗震能力，加强桩头与桩帽连接节点的抗震性能，有效吸收桩与甲板之间的水平和竖向地震能量，有效解决了强震条件下港口码头甲板与PHC管桩桩身与桩头的破坏问题，降低甲板与桩身破坏等优点，改善了强震作用下PHC管桩的适用性。善了强震作用下PHC管桩的适用性。善了强震作用下PHC管桩的适用性。

【技术实现步骤摘要】
一种港口码头PHC管桩与上部结构的连接结构


[0001]本专利技术涉及一种港口码头PHC管桩与上部结构的连接结构，属于港口工程抗震与隔震


技术介绍

[0002]港口作为国家交通运输的重要枢纽，对国民经济的发展具有重要作用。
[0003]近年来，预应力高强混凝土管桩(PHC管桩)因其具有单桩承载力高、加工工艺成熟、施工便利以及工程造价低等优点被广泛应用于港口工程桩基础中。在强震区港口码头，震害集中发生在PHC管桩与桩帽连接部位、桩头、桩身以及甲板。因此确保强震条件下PHC管桩的安全使用是亟待解决的工程技术难题。
[0004]目前提高PHC管桩承载性能的技术主要包括桩孔填芯、箍筋加密以及提高纵向钢筋的延伸率等，但是缺乏强震区考虑桩
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土
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上部结构相互作用，特别是PHC管桩与上部结构连接部位的抗震研究。实际上采用隔震这种柔性抗震技术也是提高桩基承载力的重要措施，因此本专利结合桩基抗震与隔震技术，提供一种强震区港口码头PHC管桩与上部结构的连接结构，为强震区PHC管桩的应用提供参考。

技术实现思路

[0005]为解决
技术介绍
中存在的问题，本专利技术提供一种港口码头PHC管桩与上部结构的连接结构。
[0006]实现上述目的，本专利技术采取下述技术方案：一种港口码头PHC管桩与上部结构的连接结构，包括三维隔震支座以及连接总成，所述连接总成设置在PHC管桩与桩帽的连接处，用于连接PHC管桩以及桩帽；所述三维隔震支座设置在桩帽与甲板的连接处，用于连接桩帽与甲板。
[0007]与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：
[0008]1、本专利技术的PHC管桩的管壁内的非预应力T形头纵筋与箍筋构成的钢筋笼以及填芯混凝土加固提升了PHC管桩的抗弯、抗剪与抗拉能力，强震作用下，使得PHC管桩具有良好的抗震性能，且管壁外包裹的碳纤维增强复合材料层避免了强震作用下桩身混凝土的脱落，改善了PHC管桩的抗弯性能和延性；
[0009]2、本专利技术的T形头锚固钢筋外侧套装有波纹管，增强了桩头与桩帽连接部位的抗弯能力与延性；
[0010]3、本专利技术设置了扩展桩头，进一步加强了桩头与桩帽连接部位的抗震性能，避免了强震作用下桩头的破坏；
[0011]4、本专利技术设置了橡胶垫层，有效地隔离了桩头与桩帽连接部位的地震能量，降低了连接部位的局部应力，延缓桩的破坏；
[0012]5、本专利技术设置了三维隔震支座，使得桩帽与甲板之间柔性连接，隔离了桩帽与甲板之间的地震作用；碟形弹簧具有承载力大，残余变形小，性能稳定，结构紧凑等优点，竖向
隔震支座起到了吸收竖向地震能量的作用，横向隔震支座有效地吸收了连接部位的水平地震能量，改善支座的阻尼性能，从而降低了强震作用下甲板和桩的位移与破坏；
[0013]6、本专利技术具有提升强震作用下PHC管桩的抗震能力，加强桩头与桩帽连接节点的抗震性能，有效吸收桩与甲板之间的水平和竖向地震能量，有效解决了强震条件下港口码头甲板与PHC管桩桩身与桩头的破坏问题，降低甲板与桩身破坏等优点，改善了强震作用下PHC管桩的适用性。
附图说明
[0014]图1是本专利技术应用在港口工程的整体结构示意图；
[0015]图2是PHC管桩与桩帽的连接结构示意图；
[0016]图3是图2的A
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A剖面示意图；
[0017]图4是图2的B
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B剖面示意图；
[0018]图5是三维隔震支座的结构示意图。
具体实施方式
[0019]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是专利技术的一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0020]一种港口码头PHC管桩与上部结构的连接结构，包括三维隔震支座3以及连接总成，所述连接总成设置在PHC管桩1与桩帽2的连接处，用于连接PHC管桩1以及桩帽2；所述三维隔震支座3设置在桩帽2与甲板4的连接处，用于连接桩帽2与甲板4。
[0021]所述连接总成包括填芯混凝土6、钢筋笼10以及多个T形头锚固钢筋13；所述PHC管桩1的内腔内浇注有填芯混凝土6，所述多个T形头锚固钢筋13沿PHC管桩1的周向均布设置并上端设置在桩帽2内，且下端设置在填芯混凝土6内；PHC管桩1的管壁7内设有钢筋笼10，填芯混凝土6、钢筋笼10以及多个T形头锚固钢筋13改善了强震条件下PHC管桩1的抗弯、抗剪与抗拉性能。
[0022]每个所述T形头锚固钢筋13下端的外侧均套装有波纹管12，每个所述波纹管12均设置在填芯混凝土6内。
[0023]所述PHC管桩1的管壁7的外侧套装有碳纤维增强复合材料层11。
[0024]所述钢筋笼10包括多个非预应力T形头纵筋8以及多个箍筋9；所述多个非预应力T形头纵筋8沿PHC管桩1的周向均布设置，上端设置在桩帽2内，且下端设置在PHC管桩1的管壁7内，并外侧沿其轴向均布设有多个箍筋9。
[0025]所述PHC管桩1与桩帽2之间还设有扩展桩头5，进一步增强PHC管桩1与桩帽2连接部位的强度，所述扩展桩头5包括扩展钢板14以及多个弯钩锚固钢筋15，所述扩展钢板14通过浇筑混凝土设置在PHC管桩1的顶端，并上端与桩帽2连接，所述多个弯钩锚固钢筋15沿扩展钢板14的周向均布设置并上端设置在桩帽2内，且下端设置在扩展钢板14内。
[0026]所述扩展钢板14与桩帽2之间设有橡胶垫层16连接，可隔离扩展钢板14与桩帽2之间的地震能量，降低连接部位的局部应力。
[0027]所述三维隔震支座3包括竖向隔震支座以及横向隔震支座20，所述竖向隔震支座的上端通过锚固螺栓25与甲板4连接，并下端与横向隔震支座20连接，所述横向隔震支座20的下端通过锚固螺栓25与桩帽2连接。
[0028]所述竖向隔震支座包括碟形弹簧18、横向铅芯26、两个连接板19、两个侧钢板28、多层竖向橡胶17以及多个竖向钢板27；所述两个侧钢板28均竖直设置，并两个侧钢板28之间的中部设有横向铅芯26、多层竖向橡胶17以及多个竖向钢板27，所述多层竖向橡胶17以及多个竖向钢板27套装在横向铅芯26的外侧并一一交替设置，两个侧钢板28的外侧分别与对应的连接板19连接，所述连接板19的外侧套装有碟形弹簧18，并上端通过锚固螺栓25与甲板4连接。
[0029]所述横向隔震支座20包括竖向铅芯21、两个辅助钢板24、多层横向橡胶22以及多个横向钢板23；所述两个辅助钢板24均水平设置，并两个辅助钢板24之间的中部设有竖向铅芯21、多层横向橡胶22以及多个横向钢板23，所述多层横向橡胶22以及多个横向钢板23套装在竖向铅芯21的外侧并一一交替设置，位于上端的辅助钢板24与连接板19的下端连接，位于下端的辅助钢板24通过锚固螺栓25与桩帽2连接。地震中竖向铅芯21滞后阻尼产生本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种港口码头PHC管桩与上部结构的连接结构，其特征在于：包括三维隔震支座(3)以及连接总成，所述连接总成设置在PHC管桩(1)与桩帽(2)的连接处，用于连接PHC管桩(1)以及桩帽(2)；所述三维隔震支座(3)设置在桩帽(2)与甲板(4)的连接处，用于连接桩帽(2)与甲板(4)。2.根据权利要求1所述的一种港口码头PHC管桩与上部结构的连接结构，其特征在于：所述连接总成包括填芯混凝土(6)、钢筋笼(10)以及多个T形头锚固钢筋(13)；所述PHC管桩(1)的内腔内浇注有填芯混凝土(6)，所述多个T形头锚固钢筋(13)上端设置在桩帽(2)内，且下端设置在填芯混凝土(6)内；PHC管桩(1)的管壁(7)内设有钢筋笼(10)。3.根据权利要求2所述的一种港口码头PHC管桩与上部结构的连接结构，其特征在于：每个所述T形头锚固钢筋(13)下端的外侧均套装有波纹管(12)，每个所述波纹管(12)均设置在填芯混凝土(6)内。4.根据权利要求2所述的一种港口码头PHC管桩与上部结构的连接结构，其特征在于：所述PHC管桩(1)的管壁(7)的外侧套装有碳纤维增强复合材料层(11)。5.根据权利要求2所述的一种港口码头PHC管桩与上部结构的连接结构，其特征在于：所述钢筋笼(10)包括多个非预应力T形头纵筋(8)以及多个箍筋(9)；所述多个非预应力T形头纵筋(8)上端设置在桩帽(2)内，且下端设置在PHC管桩(1)的管壁(7)内，并外侧设有多个箍筋(9)。6.根据权利要求1或5所述的一种港口码头PHC管桩与上部结构的连接结构，其特征在于：所述PHC管桩(1)与桩帽(2)之间还设有扩展桩头(5)，所述扩展桩头(5)包括扩展钢板(14)以及多个弯钩锚固钢筋(15)，所述扩展钢板(14)设置在PHC管桩(1)的顶端，并上端与桩帽(2)连接，...

【专利技术属性】
技术研发人员：唐亮，张征，凌贤长，司盼，张毅，
申请(专利权)人：哈尔滨工业大学，
类型：发明
国别省市：