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原文传递一种灾后可更换装配式混凝土防摇摆桥墩体系

专利名称：	一种灾后可更换装配式混凝土防摇摆桥墩体系
摘要：	本发明公开了一种灾后可更换装配式混凝土防摇摆桥墩体系，包括可栓接高强灌浆套筒、L型耗能钢板、套筒高强连接螺母、预埋高强锚栓、预制桥墩、基础承台、承插纵筋、预留缝隙；属于预制装配式桥梁技术领域。现场浇筑基础承台，并预留承插纵筋和预埋高强螺栓；现场吊装预制桥墩并通过可栓接高强灌浆套筒与承台预留纵筋连接；利用可栓接高强灌浆套筒和套筒高强连接螺母以及预埋高强螺栓将L型耗能钢板的两端分别锚固于预制桥墩和基础承台，并依据附加轴压比需求设计L型耗能钢板所需的预加力和供L型耗能钢板在预加力作用下的弹性变形预留间隙。本发明构造简单、方便拆卸和安装，在发生塑性耗能失效后快速地实现可更换。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	北京;11
申请人：	北京工业大学
发明人：	许维炳;蔡仕铭;辛光涛;陈彦江;王鹏程
专利状态：	有效
申请日期：	2019-07-23T00:00:00+0800
发布日期：	2019-11-19T00:00:00+0800
申请号：	CN201910668689.8
公开号：	CN110468691A
代理机构：	北京思海天达知识产权代理有限公司
代理人：	沈波
分类号：	E01D19/02(2006.01);E;E01;E01D;E01D19
申请人地址：	100124 北京市朝阳区平乐园100号
主权项：	1.一种灾后可更换装配式混凝土防摇摆桥墩体系，其特征在于：包括可栓接高强灌浆套筒(1)、L型耗能钢板(2)、高强套筒螺母(3)、预埋高强螺栓(4)、预制桥墩(5)、基础承台(6)、承插纵筋(7)和预留间隙(8)；所述的一种灾后可更换装配式混凝土防摇摆桥墩体系，可栓接高强灌浆套筒(1)在浇筑预制桥墩(5)混凝土之前设置于桥墩塑性铰区域内，并与预制桥墩(5)中的承插纵筋(7)进行连接，其连接形式为承插并非固定；在工厂中对预制桥墩(5)、L型耗能钢板(2)、高强套筒螺母(3)和预埋高强螺栓(4)进行预制加工；现场浇筑基础承台(6)，并在基础承台(6)上预留承插入预制桥墩(5)与可栓接高强灌浆套筒(1)相对应的承插纵筋(7)和预埋高强螺栓(4)；现场吊装预制桥墩(5)，并将承台承插纵筋(7)插入可栓接高强灌浆套筒(1)中，并注浆；将L型耗能钢板(2)通过高强套筒连接螺母3和可栓接高强灌浆套筒(1)与预制桥墩(5)锚栓连接；根据预加力大小，在L型耗能钢板(2)与基础承台(6)之间留有预留间隙(8)；利用高强套筒连接螺母3和预埋高强螺栓(4)将L型耗能钢板(2)与承台7锚栓连接，并消除预留间隙(8)。 2.根据权利要求1所述的一种灾后可更换装配式混凝土防摇摆桥墩体系，其特征在于：预留间隙(8)或者通过环氧砂浆填充施加预加力后的剩余间隙。 3.根据权利要求1所述的一种灾后可更换装配式混凝土防摇摆桥墩体系，其特征在于：在地震、撞击偶然荷载作用下，当变形较小时，首先通过L型耗能钢板(2)的预加力有效控制并减小桥墩的位移，实现一定的自复位功能；随着变形的增大，L型耗能钢板(2)首先发挥塑性耗能，并以此达到消能减振功能；最后，当L型耗能钢板(2)在灾害中发生塑性破坏后，通过高强套筒螺母(3)和预埋高强螺栓(4)实现可置换功能。 4.根据权利要求1所述的一种灾后可更换装配式混凝土防摇摆桥墩体系，其特征在于：所述的可栓接高强灌浆套筒(1)在上部排浆口和下部进浆口均设置了可栓接螺纹，实现外部的可栓接功能，同时为克服预加力的影响，在上部排浆口和下部进浆口的上下侧均增加了剪力键；所述可栓接高强灌浆套筒(1)的长度至少为连接钢筋直径的20倍以上，外径为连接钢筋直径的三倍以上；所述可栓接高强灌浆套筒(1)的进浆口和出浆口直径为连接钢筋两倍以上；所述剪力键的边长相等，边长为保护层厚度的2/3，厚度为边长的1/4。 5.根据权利要求1所述的一种灾后可更换装配式混凝土防摇摆桥墩体系，其特征在于：所述的L型耗能钢板(2)为预留锚孔的L型薄壁型钢、耗能软钢、高阻尼铅型橡胶钢板、低屈服铝合金或低屈服铅合金；L型耗能钢板(2)的短边长度为预制桥墩截面长度的0.5～0.6倍；长边尺寸为可栓接高强灌浆套筒(1)长度的1.1～1.2倍；截面厚度根据消能减振能力的需求和工程所在抗震设防烈度或最大风载等级进行调整。 6.根据权利要求1所述的一种灾后可更换装配式混凝土防摇摆桥墩体系，其特征在于：所述的预留间隙(8)不小于预加力引起的L型耗能钢板的弹性变形量确定；预加力大小根据施加的桥墩附加轴压比确定。 7.根据权利要求6所述的一种灾后可更换装配式混凝土防摇摆桥墩体系，其特征在于：预加力选取为桥墩设计轴压比的0.2～1.0倍。 8.根据权利要求1所述的一种灾后可更换装配式混凝土防摇摆桥墩体系，其特征在于：一方面通过L型耗能钢板的预加力有效控制并减小桥墩的位移，实现一定的自复位功能；并通过L型耗能钢板发挥塑性耗能，以此达到提高装配式桥墩的耗能能力的功能；同时通过可栓接高强灌浆套筒、高强套筒螺母和预埋高强螺栓实现可置换功能。 9.根据权利要求1所述的一种灾后可更换装配式混凝土防摇摆桥墩体系，其特征在于：用于装配式桥梁结构的墩-台节点、墩-梁节点，或者用于装配式建筑结构梁-柱节点、柱-台节点。
所属类别：	发明专利