本申請(qǐng)涉及一種橋梁工程抗震，具體涉及一種柱端半剛性可更換連接橋梁韌性抗震體系。

背景技術(shù)：

1、目前，國內(nèi)外橋梁抗震設(shè)計(jì)大多基于延性抗震設(shè)計(jì)理念，通過在延性構(gòu)件中選定特定位置形成塑性鉸，耗散地震能量，集中塑性損傷，控制橋梁整體塑性破壞模式，保持傳力路徑穩(wěn)定，最大限度防止橋梁倒塌。橋墩柱端作為鋼筋混凝土橋墩塑性鉸的典型位置，通過加密箍筋對(duì)核心混凝土提供約束作用，與縱向鋼筋一起為橋墩提供良好的延性變形與耗能能力。然而，震后橋墩柱端塑性鉸可能出現(xiàn)縱向鋼筋屈曲、縱筋或箍筋拉斷以及混凝土壓潰等損傷。這些損傷不僅難以修復(fù)，還可能導(dǎo)致梁體產(chǎn)生過大的殘余變形，甚至需要拆除重建，嚴(yán)重影響城市功能的正常運(yùn)作和社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速恢復(fù)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、有鑒于此，本申請(qǐng)實(shí)施例提供了一種柱端半剛性可更換連接橋梁韌性抗震體系，能夠便捷地完成橋梁修復(fù)。

2、為達(dá)到上述目的，本申請(qǐng)采用如下技術(shù)方案：

3、本申請(qǐng)實(shí)施例提供了一種柱端半剛性可更換連接橋梁韌性抗震體系，包括蓋梁、預(yù)制墩柱、承臺(tái)，所述蓋梁和所述承臺(tái)分別設(shè)置在所述預(yù)制墩柱的兩端，還包括第一柱端構(gòu)件和第一螺桿連接構(gòu)件；

4、所述第一螺桿連接構(gòu)件的一端可拆卸地設(shè)置在所述承臺(tái)的內(nèi)部，另一端露出所述承臺(tái)；

5、所述第一柱端構(gòu)件設(shè)置在所述承臺(tái)的上端面上，且與所述第一螺桿連接構(gòu)件露出所述承臺(tái)的一端可拆卸地連接；所述第一柱端構(gòu)件中部設(shè)置有容納部，所述預(yù)制墩柱的下端放置于所述第一柱端構(gòu)件的容納部中，且所述預(yù)制墩柱的下端與所述第一柱端構(gòu)件連接。

6、在一些實(shí)施例中，所述第一柱端構(gòu)件包括柱端連接板和柱端套筒；

7、所述柱端套筒設(shè)置在所述柱端連接板的中部，所述柱端套筒的內(nèi)部形狀和尺寸與所述預(yù)制墩柱的下端的形狀和尺寸相同，所述柱端套筒與所述柱端連接板圍成所述容納部，所述預(yù)制墩柱的下端放置于所述容納部中；

8、所述柱端連接板外圍設(shè)置有多個(gè)第一通孔，所述第一螺桿連接構(gòu)件露出所述承臺(tái)的一端穿過所述多個(gè)第一通孔，與所述柱端連接板可拆卸地連接。

9、在一些實(shí)施例中，在所述柱端套筒的外側(cè)面與所述柱端連接板之間還設(shè)置有多個(gè)柱端加強(qiáng)筋。

10、在一些實(shí)施例中，所述多個(gè)第一通孔均勻分布在所述柱端連接板的外圍，所述多個(gè)柱端加強(qiáng)筋均勻分布在所述柱端套筒的外側(cè)面與所述柱端連接板之間，且相鄰的兩個(gè)柱端加強(qiáng)筋之間設(shè)置有一個(gè)第一通孔。

11、在一些實(shí)施例中，所述第一螺桿連接構(gòu)件的數(shù)量為多個(gè)，每個(gè)第一螺桿連接構(gòu)件包括螺桿、預(yù)埋連接板、墊板和螺母，所述承臺(tái)的內(nèi)部設(shè)置有多個(gè)螺桿安裝通道，每個(gè)第一螺桿連接構(gòu)件對(duì)應(yīng)一個(gè)螺桿安裝通道；

12、所述預(yù)埋連接板固定在所述承臺(tái)內(nèi)部且位于螺桿安裝通道的底部，所述螺桿設(shè)置在所述螺桿安裝通道中；所述螺桿的第一端與所述預(yù)埋連接板可拆卸連接，第二端依次穿過所述第一通孔和所述墊板再通過所述螺母與所述柱端連接板可拆卸地連接。

13、在一些實(shí)施例中，每個(gè)第一螺桿連接構(gòu)件還包括鋼筋連接內(nèi)套筒、鋼筋連接外套筒和預(yù)埋連接板錨筋；

14、所述鋼筋連接內(nèi)套筒的第一端設(shè)置外螺紋，第二端開設(shè)有截面為圓形的凹槽，所述凹槽的深度方向與所述鋼筋連接內(nèi)套筒軸向一致，所述凹槽內(nèi)側(cè)壁上設(shè)有內(nèi)螺紋；所述鋼筋連接外套筒的第一端固定在所述預(yù)埋連接板上側(cè)，第二端設(shè)置有內(nèi)螺紋；

15、所述預(yù)埋連接板錨筋一端固定在所述承臺(tái)內(nèi)部，另一端與所述預(yù)埋連接板下側(cè)固定連接；

16、所述鋼筋連接內(nèi)套筒的第一端旋入所述鋼筋連接外套筒的第二端，所述鋼筋連接外套筒與所述鋼筋連接內(nèi)套筒螺紋連接；所述螺桿的第一端旋入所述鋼筋連接內(nèi)套筒的第二端，所述鋼筋連接外套筒與所述螺桿螺紋連接。

17、在一些實(shí)施例中，所述預(yù)埋連接板的面積大于所述螺桿安裝通道的截面積，且所述螺桿安裝通道在所述預(yù)埋連接板的投影不超出所述預(yù)埋連接板的邊緣。

18、在一些實(shí)施例中，在所述蓋梁與所述預(yù)制墩柱之間設(shè)置有第二柱端構(gòu)件和第二螺桿連接構(gòu)件；

19、所述第二螺桿連接構(gòu)件的一端可拆卸地設(shè)置在所述蓋梁的內(nèi)部，另一端露出所述蓋梁；

20、所述第二柱端構(gòu)件設(shè)置在所述蓋梁的下端面上，且與所述第二螺桿連接構(gòu)件露出所述蓋梁的一端可拆卸地連接；所述第二柱端構(gòu)件中部設(shè)置有容納部，所述預(yù)制墩柱的上端放置于所述第二柱端構(gòu)件的容納部中；

21、所述第二螺桿連接構(gòu)件與所述第一螺桿連接構(gòu)件的結(jié)構(gòu)相同，所述第二柱端構(gòu)件與所述第一柱端構(gòu)件的結(jié)構(gòu)相同。

22、在一些實(shí)施例中，上述柱端半剛性可更換連接橋梁韌性抗震體系的安裝修復(fù)過程包括：

23、將預(yù)制墩柱放置于柱端套筒與柱端連接板圍成的容納部中，將預(yù)制墩柱與柱端連接板焊接在一起；

24、在承臺(tái)內(nèi)部預(yù)留多個(gè)螺桿安裝通道，在螺桿安裝通道底部預(yù)先埋入焊接在一起的鋼筋連接外套筒、預(yù)埋連接板和預(yù)埋連接板錨筋，將螺桿放置于螺桿安裝通道中，螺桿第一端與鋼筋連接內(nèi)套筒螺紋連接，再利用六角套筒空心扳手卡住鋼筋連接內(nèi)套筒與鋼筋連接外套筒連接；

25、將螺桿第二端穿過柱端連接板、墊板及螺母，通過一扳手卡緊螺桿第二端的端部，另一扳手?jǐn)Q緊螺母，并通過擰緊螺母為螺桿提供預(yù)緊力。

26、在一些實(shí)施例中，上述柱端半剛性可更換連接橋梁韌性抗震體系的安裝修復(fù)過程還包括：

27、在對(duì)所述柱端半剛性可更換連接橋梁韌性抗震體系進(jìn)行修復(fù)時(shí)，擰下螺母，取下墊板，利用六角套筒空心扳手卡住鋼筋連接內(nèi)套筒，取出廢舊螺桿；重新安裝新螺桿。

28、本申請(qǐng)實(shí)施例與現(xiàn)有技術(shù)相比存在的有益效果包括：

29、本申請(qǐng)實(shí)施例中，將傳統(tǒng)橋梁延性抗震體系的塑性損傷部位，從橋墩柱端塑性鉸區(qū)轉(zhuǎn)移到更易于控制和修復(fù)的柱端連接位置。傳統(tǒng)的柱端塑性鉸修復(fù)時(shí)需要支撐上部結(jié)構(gòu)保持穩(wěn)定，然后清理掉受損鋼筋和混凝土，植入新的鋼筋，重新澆筑混凝土；而本實(shí)施例中通過更換可拆卸的第一螺桿連接構(gòu)件即可便捷地完成修復(fù)，能夠顯著提升抗震體系可修復(fù)性。

技術(shù)特征：

1.一種柱端半剛性可更換連接橋梁韌性抗震體系，包括蓋梁、預(yù)制墩柱和承臺(tái)，所述蓋梁和所述承臺(tái)分別設(shè)置在所述預(yù)制墩柱的兩端，其特征在于，還包括第一柱端構(gòu)件和第一螺桿連接構(gòu)件；

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的柱端半剛性可更換連接橋梁韌性抗震體系，其特征在于，所述第一柱端構(gòu)件包括柱端連接板和柱端套筒；

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的柱端半剛性可更換連接橋梁韌性抗震體系，其特征在于，在所述柱端套筒的外側(cè)面與所述柱端連接板之間還設(shè)置有多個(gè)柱端加強(qiáng)筋。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的柱端半剛性可更換連接橋梁韌性抗震體系，其特征在于，所述多個(gè)第一通孔均勻分布在所述柱端連接板的外圍，所述多個(gè)柱端加強(qiáng)筋均勻分布在所述柱端套筒的外側(cè)面與所述柱端連接板之間，且相鄰的兩個(gè)柱端加強(qiáng)筋之間設(shè)置有一個(gè)第一通孔。

5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的柱端半剛性可更換連接橋梁韌性抗震體系，其特征在于，所述第一螺桿連接構(gòu)件的數(shù)量為多個(gè)，每個(gè)第一螺桿連接構(gòu)件包括螺桿、預(yù)埋連接板、墊板和螺母，所述承臺(tái)的內(nèi)部設(shè)置有多個(gè)螺桿安裝通道，每個(gè)第一螺桿連接構(gòu)件對(duì)應(yīng)一個(gè)螺桿安裝通道；

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的柱端半剛性可更換連接橋梁韌性抗震體系，其特征在于，每個(gè)第一螺桿連接構(gòu)件還包括鋼筋連接內(nèi)套筒、鋼筋連接外套筒和預(yù)埋連接板錨筋；

7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的柱端半剛性可更換連接橋梁韌性抗震體系，其特征在于，所述預(yù)埋連接板的面積大于所述螺桿安裝通道的截面積，且所述螺桿安裝通道在所述預(yù)埋連接板的投影不超出所述預(yù)埋連接板的邊緣。

8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的柱端半剛性可更換連接橋梁韌性抗震體系，其特征在于，在所述蓋梁與所述預(yù)制墩柱之間設(shè)置有第二柱端構(gòu)件和第二螺桿連接構(gòu)件；

9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的柱端半剛性可更換連接橋梁韌性抗震體系，其特征在于，所述柱端半剛性可更換連接橋梁韌性抗震體系的安裝修復(fù)過程包括：

10.根據(jù)權(quán)利要求6所述的柱端半剛性可更換連接橋梁韌性抗震體系，其特征在于，所述柱端半剛性可更換連接橋梁韌性抗震體系的安裝修復(fù)過程還包括：

技術(shù)總結(jié)
本申請(qǐng)適用于橋梁工程抗震技術(shù)領(lǐng)域，提供了一種柱端半剛性可更換連接橋梁韌性抗震體系。該抗震體系包括：蓋梁、預(yù)制墩柱、承臺(tái)、第一柱端構(gòu)件和第一螺桿連接構(gòu)件，蓋梁和承臺(tái)分別設(shè)置在預(yù)制墩柱的兩端；第一螺桿連接構(gòu)件的一端可拆卸地設(shè)置在承臺(tái)的內(nèi)部，另一端露出承臺(tái)；第一柱端構(gòu)件設(shè)置在承臺(tái)的上端面上，且與第一螺桿連接構(gòu)件露出承臺(tái)的一端可拆卸地連接；第一柱端構(gòu)件中部設(shè)置有容納部，預(yù)制墩柱的下端放置于第一柱端構(gòu)件的容納部中，預(yù)制墩柱的下端與第一柱端構(gòu)件連接。本申請(qǐng)基于“柱端相對(duì)弱化”理念，將傳統(tǒng)橋梁延性抗震體系柱端連接改進(jìn)為半剛性，具有結(jié)構(gòu)簡潔、破壞模式可控、震后修復(fù)便捷、防倒塌等優(yōu)勢(shì)。

技術(shù)研發(fā)人員：郭進(jìn),郭博宇,齊夢(mèng)晗,羅超,徐飛,王軍文
受保護(hù)的技術(shù)使用者：石家莊鐵道大學(xué)
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/5/8