一种山区不规则桥梁双柱墩混合抗震体系
一种山区不规则桥梁双柱墩混合抗震体系,属桥梁工程领域。所述体系主要由高墩、矮墩、盖梁、承台、桩基础、无粘结FRP筋、不锈钢管、可替换拉压耗能器、螺杆、螺栓、钢垫板、锚固钢筋组成。矮墩现场预制,且两端与承台、盖梁接缝处为摇摆结构。高墩与承台、盖梁连接处整体现浇。矮墩外套不锈钢管,墩顶、墩底设置可替换拉压耗能器。高墩、矮墩截面中心均设置无粘结预应力FRP筋。该体系强震下通过可替换拉压耗能器耗能,且震后损坏的可替换拉压耗能器可方便替换。不锈钢管可抑制混凝土在强震下的破坏,同时不锈钢管及FRP筋均可提高桥墩的耐久性。该体系抗震能力高,且施工方便。
为适应斜坡地形,依山修建的大量山区双柱墩为典型的不规则双柱墩,高墩与矮墩高度差大。强震下,矮墩刚度大,承担了绝大部分的地震力,但矮墩是典型的短柱,抗震变形能力差;并且横桥向地震作用下,矮墩承受显著的变轴力影响;而纵桥向地震作用下,由于高、矮墩变形不协调引起矮墩同时承受扭转的影响。上述受力机理造成矮墩成为山区不规则双柱墩的典型抗震薄弱环节,强震下易发生破坏,山区不规则双柱墩抗震设计极为困难。
1.混合抗震体系使不规则双柱墩的高墩与矮墩的受力分配更为合理,且双柱墩承受的轴力变化明显减少,有利于矮墩抗震能力的提升,大大提高山区不规则桥梁双柱墩的抗震能力。
2.适应了山区桥梁建设的现实情况,矮墩由于本身尺寸小,不需要大型的运输和吊装机械,利于现场施工。
3.不锈钢管和预应力FRP筋将极大提高桥墩体系的耐久性,适应了山区桥梁结构不便于维护的现状。同时,不锈钢管将大大提高矮墩的抗剪强度和延性变形能力,抑制强震下矮墩中混凝土的破坏,且便于外置可替换拉压耗能器的安装。
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孙治国
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