本发明专利技术提供了一种带有耗能减震装置的智能装配式桥墩，包括预制墩柱、承台、钢制套筒和设置在所述钢制套筒周围的若干耗能减震装置，所述预制墩柱和所述承台的对接处为桥墩的塑性铰区，所述钢制套筒套设在所述塑性铰区外侧，所述钢制套筒底端设置有与所述承台顶面贴合的扩展边沿，所述扩展边沿对应每个所述耗能减震装置分别开设有安装孔，所述耗能减震装置包括预埋在所述承台内的螺杆和弹性减震柱，所述螺杆上部从所述安装孔内穿出，所述螺杆顶部设置有高强螺母，所述弹性减震柱套设在所述螺杆外侧，所述弹性减震柱的两端分别顶在所述高强螺母和所述扩展边沿上，所述弹性减震柱内设置有压力传感器。置有压力传感器。置有压力传感器。
【技术实现步骤摘要】
带有耗能减震装置的智能装配式桥墩
[0001]本专利技术涉及一种桥墩，具体的说，涉及了一种带有耗能减震装置的智能装配式桥墩。
技术介绍
[0002]相关研究表明，承插深入为1.0倍墩柱直径的承插式装配桥墩的破坏模式和承载能力均能达到整体现浇式相当的水平，但对于大直径的墩柱而言，由于承台高度受限，往往不能满足承插深度要求，这会对其承载能力造成一定的削弱。
[0003]此外，现有的承插式装配桥墩还具有以下缺点：（1）过去基于延性的设计，虽然能保证桥梁结构在地震中不至倒塌，但由于需要桥墩进入塑性变形来消耗地震能量，往往会产生较大的残余变形，结构安全无法保障，以至于难以在震后快速恢复承载力和交通运输功能；（2）地震过程中无法获知桥梁摇摆时的相关数据，只能依赖震后人工检测，无法对其状况及时进行评估，使得不能及时采取相应措施；（3）灌浆套筒均完全埋置在墩柱或者承台内，灌浆可观性差，密实度检测较为困难，很难真正发挥其连接优势。
[0004]为了解决以上存在的问题，人们一直在寻求一种理想的技术解决方案。
技术实现思路
[0005]本专利技术的目的是针对现有技术的不足，从而提供一种设计科学、安全可靠、维修方便、可实时监测桥梁状况的带有耗能减震装置的智能装配式桥墩。
[0006]为了实现上述目的，本专利技术所采用的技术方案是：一种带有耗能减震装置的智能装配式桥墩，包括预制墩柱、承台、钢制套筒和设置在所述钢制套筒周围的若干耗能减震装置，所述预制墩柱和所述承台的对接处为桥墩的塑性铰区，所述钢制套筒套设在所述塑性铰区外侧，所述钢制套筒底端设置有与所述承台顶面贴合的扩展边沿，所述扩展边沿对应每个所述耗能减震装置分别开设有安装孔，所述耗能减震装置包括预埋在所述承台内的螺杆和弹性减震柱，所述螺杆上部从所述安装孔内穿出，所述螺杆顶部设置有高强螺母，所述弹性减震柱套设在所述螺杆外侧，所述弹性减震柱的两端分别顶在所述高强螺母和所述扩展边沿上，所述弹性减震柱内设置有压力传感器。
[0007]基于上述，所述弹性减震柱包括压在所述扩展边沿上的垫板、设置在所述垫板上方的柱状壳体和设置在所述柱状壳体内的高强弹簧，所述垫板的顶面中央设置有凸台，所述高强弹簧的两端分别连接有端板，两个所述端板均自由滑动在所述柱状壳体内，两个所述端板与所述高强弹簧的间隙中填充有粘阻性材料，所述凸台从所述柱状壳体的底端伸入后抵在所述高强弹簧底部的端板上，所述柱状壳体顶端对应所述高强弹簧顶部的端板设置有挡帽，所述压力传感器设置在两个所述端板上，所述垫板、所述端板和所述挡帽上均对应所述螺杆开设有通孔。
[0008]基于上述，所述预制墩柱包括同轴设置的粗径段和细径段，所述细径段设置在所述粗径段下方，所述粗径段靠近边缘处埋设有若干第一纵筋，若干所述第一纵筋的底部伸
出所述粗径段设置；所述承台顶部开设有预留槽，所述细径段伸入所述预留槽内，所述承台在所述预留槽的周围埋设有若干第二纵筋，若干所述第二纵筋的顶部伸出所述承台设置，若干所述第一纵筋和若干所述第二纵筋一一对应设置，所述第二纵筋机械连接在半灌浆套筒的一端，所述第一纵筋灌浆连接在所述半灌浆套筒的另一端，从而在所述细径段和所述预留槽处形成所述塑性铰区。
[0009]基于上述，所述细径段横截面为呈正六边形，所述粗径段底端与所述细径段顶端之间通过中心凸向下方的变截面斜坡过渡连接。
[0010]基于上述，所述塑性铰区内填筑有橡胶混凝土。
[0011]基于上述，所述钢制套筒的内壁上设置有多个抗剪栓钉。
[0012]基于上述，所述粗径段的上端开设有减重槽。
[0013]基于上述，所述减重槽内填筑有细石混凝土。
[0014]基于上述，所述钢制套筒包括两个对称设置的半圆形钢板，两个所述半圆形钢板的对接处通过高强螺栓连接。
[0015]基于上述，所述螺杆形状呈底部弯向所述承台外侧的“J
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形。
[0016]本专利技术相对现有技术具有突出的实质性特点和显著的进步，具体的说，本专利技术通过在所述塑性铰区外套设所述钢制套筒，可使所述钢制套筒跟随桥墩一起摇摆，有效改善桥墩下部的抗震机理，当桥墩发生摇摆时，若干所述弹性减震柱能够随着所述扩展边沿的起伏发生形变，协同参与地震耗能，若干所述压力传感器通过与外部数据分析装置连接，能够对所述扩展边沿各个方向的压力信息进行实时监控，经过分析后，可以得到桥墩的摇摆方向、幅度、所述弹性减震柱的是否有损坏的情况，以便及时采取相应措施。
[0017]进一步地，桥墩在地震作用下发生摇摆时，所述垫板上的凸台能够顶着底部的所述端板上升，压缩所述高强弹簧和所述粘阻性材料，协同参与地震耗能，在所述高强弹簧和所述粘阻性材料失效后，只需要更换所述弹性减震柱即可，维护成本很低，两个所述端板上均设置所述压力传感器，根据两者压力变化趋势，可以判断出所述高强弹簧处于拉伸状态还是压缩状态，有利于对桥墩运动状态的分析。
[0018]进一步地，本专利采用半灌浆套筒的连接方式，使所述第一纵筋和所述第二纵筋连接为整体，纵筋自上而下贯穿桥墩，结构整体性较强，在保证强度的情况下可减小承插深度，通过将所述第一纵筋和所述第二纵筋预伸出一段，可使所述半灌浆套筒连接时外露可见，所述预制墩柱吊装入位时便于对位，避免所述第一纵筋与所述半灌浆套筒偏心，且在灌浆时易于观察与检测其密实度。
[0019]进一步地，所述钢制套筒同时可以作为浇筑所述塑性铰区的模板，省去了传统支模工艺中对模板的装、拆步骤，所述变截面斜坡可防止后浇橡胶混凝土时角部产生空腔，所述细径段的截面呈正六边形，可以有效与后浇橡胶混凝土锚固嵌合，多个所述抗剪栓钉可以加强所述钢制套筒与后浇橡胶混凝土的连接，提升所述塑性铰区的刚度，延长其使用寿命。
[0020]进一步地，所述减重槽的设置可以减轻构件的自重，降低构件的运输和吊装成本；所述钢制套筒由两个对称设置的半圆形钢板连接而成，便于施工；所述螺杆形状呈底部弯向所述承台外侧的“J
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形，可提高所述螺杆对所述承台的抓力，使其不易从承台中脱离。
附图说明
[0021]图1是本专利技术中带有耗能减震装置的智能装配式桥墩的结构示意图。
[0022]图2是图1沿A
‑
A的截面图。
[0023]图3是图1沿B
‑
B的截面图。
[0024]图4是本专利技术中钢制套筒的结构示意图。
[0025]图5是本专利技术中柱状壳体的内部结构示意图。
[0026]图6是本专利技术中弹性减震柱的爆炸图。
[0027]图中：1. 承台；2. 钢制套筒；3. 扩展边沿；4. 螺杆；5. 弹性减震柱；6. 高强螺母；7. 压力传感器；8. 粗径段；9. 细径段；10. 第一纵筋；11. 预留槽；12. 第二纵筋；13. 半灌浆套筒；14. 变截面斜坡；15. 橡胶混凝土；16. 抗剪栓钉；17. 减重槽；18. 细石混凝土；19. 高强螺栓；21. 半圆形钢板；31. 安装孔；51. 垫板；52.本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种带有耗能减震装置的智能装配式桥墩，其特征在于：包括预制墩柱、承台、钢制套筒和设置在所述钢制套筒周围的若干耗能减震装置，所述预制墩柱和所述承台的对接处为桥墩的塑性铰区，所述钢制套筒套设在所述塑性铰区外侧，所述钢制套筒底端设置有与所述承台顶面贴合的扩展边沿，所述扩展边沿对应每个所述耗能减震装置分别开设有安装孔，所述耗能减震装置包括预埋在所述承台内的螺杆和弹性减震柱，所述螺杆上部从所述安装孔内穿出，所述螺杆顶部设置有高强螺母，所述弹性减震柱套设在所述螺杆外侧，所述弹性减震柱的两端分别顶在所述高强螺母和所述扩展边沿上，所述弹性减震柱内设置有压力传感器。2.根据权利要求1所述的带有耗能减震装置的智能装配式桥墩，其特征在于：所述弹性减震柱包括压在所述扩展边沿上的垫板、设置在所述垫板上方的柱状壳体和设置在所述柱状壳体内的高强弹簧，所述垫板的顶面中央设置有凸台，所述高强弹簧的两端分别连接有端板，两个所述端板均自由滑动在所述柱状壳体内，两个所述端板与所述高强弹簧的间隙中填充有粘阻性材料，所述凸台从所述柱状壳体的底端伸入后抵在所述高强弹簧底部的端板上，所述柱状壳体顶端对应所述高强弹簧顶部的端板设置有挡帽，所述压力传感器设置在两个所述端板上，所述垫板、所述端板和所述挡帽上均对应所述螺杆开设有通孔。3.根据权利要求1或2所述的带有耗能减震装置的智能装配式桥墩，其特征在于：所述预制墩柱包括同轴设置的粗径段和细径段，所述细径段设置在所述粗径段下方，所述粗径段靠近边缘处埋设有若干第一纵筋，若干所述第一纵筋的底部...
【专利技术属性】
技术研发人员：张勋，刘斯奇，周宾，张哲，王一光，王勇，李玉耀，潘维霖，蓝昭明，吴树敬，张鹏鹏，肖亚冲，
申请(专利权)人：郑州大学，
类型：发明
国别省市：
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