可动态复位的模块化组装桥墩制造技术

本发明专利技术涉及一种可动态复位的模块化组装桥墩，包括连系梁、组装模块、供锚基础、预应力筋、外置填充块和预应力筋锚固件；所述组装模块包括四块相互叠加形成桥墩墩身，所述桥墩墩身上端设置连系梁，所述桥墩墩身下端设置供锚基础，相邻的所述组装模块之间设置具有内凹上表面与外凸下表面的双向缓坡接触界面，且外置填充块，所述组装模块内设置预应力筋，所述预应力筋上设置预应力筋锚固件。本发明专利技术既可以在震中触发较大水平柔度形成减隔震体系，又可以在震动结束前利用地震过峰能量消除残余滑出位移并保持最低限度使用功能，稍加修复便可恢复结构刚度并继续正常使用的新型模块化组装桥墩。桥墩。桥墩。

【技术实现步骤摘要】
可动态复位的模块化组装桥墩


[0001]本专利技术涉及全装配式桥梁建造领域，更具体地说，涉及一种可动态复位的模块化组装桥墩。

技术介绍

[0002]交通基础设施建设对于国民经济与社会发展具有显著推动效应。伴随着城市化人口聚集效应及人民对于美好便利生活的向往，城市道路建设目标逐步转向“多修路”、“精修路”、“快修路”，城市道路(高架)快速化改造项目的市场需求持续扩大，模块化组装桥墩成为实现全装配式桥梁快速建造的重要手段。全装配式桥梁多应用于非震及低烈度区，其桥墩仍以刚性连接为主，由于对其动力性能认识不足，结构抗震理念采用“延性”设计。典型全装配式城市高架桥梁多采用双柱式排架桥墩。相比独柱桥墩，排架式桥墩等效高宽比低，墩身竖向承载应力水平低，成桥震害形式多与墩身剪切损伤相关，更适合采用减隔震设计提升整体韧性。作为城市重要生命线工程，开展模块化组装桥墩设计研发，可逐步转向韧性抗震设计理念，对于提高桥梁灾后功能可恢复能力，确保城市灾后的正常运营，社会可持续发展的意义显著。
[0003]现有模块化组装桥墩多采用预应力摇动结构体系配合外置耗能构件达成韧性抗震设计，但其结构水平变形仅依赖墩底摇动转角，而位移角增大必然导致竖向预应力紧固荷载陡增，伴随墩底混凝土受压面积锐减，其压溃损伤问题突出。摇动行为具有较高的复位性能，但其耗能属性不佳；滑出行为具有较高的耗能属性，但其复位性能需要外力干预。以滑出摇动混合行为为特点的新型模块化组装桥墩设计具有低损伤特性和性价比较高的耗能属性。但其模块间的层间滑动所造成的残余滑出位移不易消除，震动末了功能可恢复性欠佳。在罕遇震源作用下，受竖向预应力紧固效应造成的韧性模块化组装桥墩墩底受压区混凝土压溃损伤严重，残余滑动位移不宜消除，需要人为干预进行桥墩功能恢复。

技术实现思路

[0004]本专利技术要解决的技术问题在于，提供一种可动态复位的模块化组装桥墩，其既可以在震中触发较大水平柔度形成减隔震体系，又可以在震动结束前利用地震过峰能量消除残余滑出位移并保持最低限度使用功能，稍加修复便可恢复结构刚度并继续正常使用的新型模块化组装桥墩。
[0005]本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种可动态复位的模块化组装桥墩，包括连系梁、组装模块、供锚基础、预应力筋、外置填充块和预应力筋锚固件；
[0006]所述组装模块包括四块相互叠加形成桥墩墩身，所述桥墩墩身上端设置连系梁，所述桥墩墩身下端设置供锚基础，相邻的所述组装模块之间设置外置填充块，所述组装模块内设置预应力筋，所述预应力筋上设置预应力筋锚固件。
[0007]按上述方案，所述连系梁内设置可提供预应力筋的锚固空间，设置在所述桥墩墩身顶部的组装模块与连系梁接触面设置有限制墩顶面不规则摇动时产生错动滑出的浅坑；
[0008]所述供锚基础内设置可提供预应力筋的锚固空间，设置在所述桥墩墩身底面的组装模块与连系梁接触面设置有限制墩顶面不规则摇动时产生错动滑出的浅坑。
[0009]按上述方案，所述组装模块的四个顶点设置空隙，所述外置填充块设置在空隙内。
[0010]按上述方案，所述预应力筋与组装模块在相互重合区段进行注浆材料灌浆连接。
[0011]按上述方案，所述外置填充块为折角构型，所述外置填充块通过粘接与组装模块贴合。
[0012]按上述方案，所述组装模块上下表面具有坡度，所述组装模块为具有内凹上表面与外凸下表面的双向缓坡接触界面。
[0013]按上述方案，所述组装模块的缓坡角度设置在3
°
—8
°
之间，所述组装模块的内凹上表面与外凸下表面能够实现上下模块的拼装定位。
[0014]按上述方案，所述组装模块的内凹上表面与外凸下表面进行双向缓坡界面润滑处理，进行了缓坡界面润滑处理的所述组装模块的润滑界面动摩擦系数处于0.05—0.1之间。
[0015]按上述方案，所述组装模块内设置预埋预应力波纹管；所述预应力波纹管为预应力筋与组装模块提供注浆空间，形成部分粘结预应力体系。
[0016]实施本专利技术的可动态复位的模块化组装桥墩，具有以下有益效果：
[0017]1、本专利技术通过组装模块的构造缓坡与界面润滑属性互相配合，达成动态复位原理，具有利用震源残余能量辅助桥墩自身进行动态复位的优秀特质，桥梁构造性价比高，震时损伤低，震动结束后功能可恢复性强；
[0018]2、本专利技术中桥墩受到震源极端水平推覆力作用时，先触发预应力筋脱粘机制，进而触发模块滑出机制，共同提升桥墩水平柔度，缓解受震摇动滑出水平变形对桥墩弯剪应力集中区造成的材料塑性损伤，从而将桥墩结构体系转换为减隔震结构体系；
[0019]3、本专利技术中桥墩采用预应力筋无需施加较高的张拉预应力，模块受震滑出后可在震源残余能量作用下逐步顺缓坡滑回至中心位置，可保障桥墩震动末了基础使用功能，经简单修复后即可重新恢复桥墩刚度，满足正常使用功能。
附图说明
[0020]下面将结合附图及实施例对本专利技术作进一步说明，附图中：
[0021]图1是本专利技术可动态复位的模块化组装桥墩的结构示意图；
[0022]图2是本专利技术组装模块结构示意图；
[0023]图3是本专利技术可更换外置填充块结构示意图。
具体实施方式
[0024]为了对本专利技术的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图详细说明本专利技术的具体实施方式。
[0025]如图1
‑
3所示，本专利技术的可动态复位的模块化组装桥墩，包括连系梁1、组装模块2、供锚基础3、预应力筋4、外置填充块5和预应力筋锚固件6。
[0026]组装模块2包括四块相互叠加形成桥墩墩身，桥墩墩身上端设置连系梁1，桥墩墩身下端设置供锚基础3；相邻的组装模块2之间设置外置填充块5，外置填充块5为折角构型，外置填充块5通过粘接与组装模块2贴合。组装模块2内设置预应力筋4，预应力筋4上设置预
应力筋锚固件6。组装模块2与预应力筋4仅在重合处进行连接。预应力筋4与组装模块2在相互重合区段进行注浆材料灌浆连接；非接触部分裸露在空气中，由外置填充块5进行外形空隙204填补，外置填充块5通过粘接与组装模块2贴合，不作为承重构件，可辅助形成部分粘结的预应力体系。预应力筋4与组装模块2的灌浆粘结可在极端震源水平力作用下发生粘结滑出，触发结构受震水平柔度。预应力筋锚固件6为常规锚固件，但仅施加保证预应力筋4拉直的最小预应力，可作为安全储备，防止桥墩因预应力筋4全部粘接失效发生组装模块2松散脱落。
[0027]连系梁1内设置可提供预应力筋4的锚固空间，设置在桥墩墩身顶部的组装模块2与连系梁1接触面设置有限制墩顶面不规则摇动时产生错动滑出的浅坑，浅坑可部分限制桥墩顶面不规则摇动时产生的错动滑出，将桥墩与连系梁1接触处的震动末了残余滑出位移控制到最低。供锚基础3内设置可提供预应力筋4的锚固空间，设置在桥墩墩身底面的组装模块2与连系梁1接触面设置有限制墩顶面不规则摇动时产生错动滑出的浅坑，浅坑可部分限制桥墩底本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种可动态复位的模块化组装桥墩，其特征在于，包括连系梁、组装模块、供锚基础、预应力筋、外置填充块和预应力筋锚固件；所述组装模块包括四块相互叠加形成桥墩墩身，所述桥墩墩身上端设置连系梁，所述桥墩墩身下端设置供锚基础，相邻的所述组装模块之间设置外置填充块，所述组装模块内设置预应力筋，所述预应力筋上设置预应力筋锚固件。2.根据权利要求1所述的可动态复位的模块化组装桥墩，其特征在于，所述连系梁内设置可提供预应力筋的锚固空间，设置在所述桥墩墩身顶部的组装模块与连系梁接触面设置有限制墩顶面不规则摇动时产生错动滑出的浅坑；所述供锚基础内设置可提供预应力筋的锚固空间，设置在所述桥墩墩身底面的组装模块与连系梁接触面设置有限制墩顶面不规则摇动时产生错动滑出的浅坑。3.根据权利要求1所述的可动态复位的模块化组装桥墩，其特征在于，所述组装模块的四个顶点设置空隙，所述外置填充块设置在空隙内。4.根据权利要求1所述的可动态复位的模块化组装桥墩，其特征在于，所述预应力筋与组装模块在相互重合区段进行注浆材料灌浆连接。5...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘英棨，李航，杜宇航，张谢东，
申请(专利权)人：武汉理工大学，
类型：发明
国别省市：