多重钢构件连接的双柱式超高刚架墩的制作方法

本发明涉及路桥建设技术领域，特别涉及多重钢构件连接的双柱式超高刚架墩。

背景技术

随着我国交通建设的发展，特别是我国山区桥梁的兴建，受控于地形、地貌、地震条件，建设过程中不可避免的需要采用高墩大跨桥梁结构，受桥上活载及其刚度需求的控制，桥墩需要具有较大的尺寸以保证其纵、横向刚度，而为降低地震区的高墩桥梁的地震作用，又要求结构自重轻，刚度弱，如何解决这些矛盾的同时，又能使得结构经济合理，给高桥墩的设计带来很大的困难。通过对国内外大跨度超高桥墩的调研，主要有以下几种类型：

(1)钢筋混凝土空心墩

20世纪80年代后，我国在地震区修建了许多高墩铁路桥梁。南昆线的清水河大桥的主墩高达100m，位于7度地震区；内昆线中花土坡大桥主桥为(64+2×104+64)m单线预应力混凝土连续梁，主墩墩高110m，采用圆端形空心墩，位于7度地震区，对超高桥墩而言，钢筋混凝土空心桥墩结构形式过于笨重，美观性差，材料用量多，于抗震不利。

(2)墩底叉开的空心墩-a形桥墩

渝利铁路蔡家沟特大桥主桥采用(80+3×144+80)m刚构连续梁，其中23号桥墩最高达139.0m，采用a型桥墩，设置矩形空心截面的部分预应力混凝土结构横联，位于6度地震区，通过墩底叉开方式，增加了墩底的横向抗弯刚度，有效提高了高桥墩的横向刚度值，解决超高铁路桥墩的刚度要求，是铁路高墩结构形式的一个创新。但a形墩适用于梁体较窄，墩高较高、墩梁固结的情况，且对钢桁梁等桁宽较宽的结构不适合。

技术实现要素：

本发明的目的在于克服现有技术中所存在的上述不足，提供一种适用于地震区的多重钢构件连接的双柱式超高刚架墩。

为了实现上述发明目的，本发明提供了以下技术方案：

多重钢构件连接的双柱式超高刚架墩，包括墩柱和用于墩柱之间连接的横联构件，横联构件位于墩柱之间，横联构件在经过与其相连的墩柱的中心线形成的平面上呈x形，地震等横向荷载作用通过混凝土墩柱预埋的pbl传剪结构传至钢结构横联，每个墩柱与横联交点处的2根横联杆件一根承受压力荷载、一根承受拉力荷载，其荷载大小基本相同，方向相反，对墩柱而言，每个交点处的钢结构横联杆件的水平分力基本平衡，不会对混凝土墩柱产生水平荷载，仅有墩柱的竖向荷载，也即“轴向力”，以将作用在混凝土桥墩上的横向荷载转化为其轴向拉、压荷载。

工作时，作用在墩柱上的弯矩，例如地震产生的横向荷载，可以被横联构件传递到相邻的墩柱，通过x形的结构，进一步将弯矩转化成拉、压轴向载荷，这样墩柱能充分发挥承受拉、压载荷的性能，从而增强了双柱式超高刚架墩的抗震性能。同时通过横联构件将弯矩转化成拉、压轴向载荷、传力明确，可以使制作墩柱的耗材更少、自重更轻，从而减少桥墩的圬工量。

作为本发明的优选方案，墩柱为空心墩柱。

作为本发明的优选方案，还包括用于连接墩柱的横梁，横梁位于墩柱的顶部。通过横梁，增加了墩底的横向抗弯刚度，有效提高了高桥墩的横向刚度值。

作为本发明的优选方案，还包括用于支撑墩柱的承台，承台位于墩柱的底部，承台还用于将墩柱承受的力传递至地基。

作为本发明的优选方案，空心墩柱的空心结构到承台之间设有墩底实体段，墩底实体段为实体结构。

作为本发明的优选方案，空心墩柱的内壁上设有横隔板，横隔板水平设置。

作为本发明的优选方案，横联构件在横隔板处与墩柱采用传pbl剪力键连接。多重钢构件连接的双柱式超高刚架墩包括左右两个空心钢筋混凝土墩柱，墩柱间设多重高强度“x”形钢结构横向连接系，钢结构横向连接系通过混凝土墩柱的预埋pbl传剪结构将荷载传递至墩柱。

作为本发明的优选方案，空心墩柱的横截面为d形，墩柱的内壁上还设有检修平台。

作为本发明的优选方案，横联构件在墩柱的横截面上多层设置。

作为本发明的优选方案，横联构件的材质为钢材。墩柱、横隔板、承台和检修平台为钢筋混凝土结构。

综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：

1、通过高强度钢结构横联构件将墩柱的横向荷载转化成轴向载荷，墩柱弯矩小，这样能充分利用钢筋混凝墩柱发挥抗压性能好和高强度钢结构轻质、压强度高的特点，从而增强了双柱式超高刚架墩的抗震性能。

2、同时通过高强度钢结构横联构件将横向荷载转化成墩柱拉、压轴向载荷、传力明确，可以使钢筋混凝土墩柱的材料更少、自重更轻，从而减少桥墩的圬工量，降低地震荷载。

3、通过横联构件使设计简单，结构传力明确，多重钢构件与墩柱搭配，美观性好。

与现有技术相比，本发明的有益效果：。

附图说明：

图1为多重钢构件连接的双柱式超高刚架墩实施例1的正视图；

图2为多重钢构件连接的双柱式超高刚架墩实施例1的左视图；

图3为图2中d-d标记的截面图；

图中标记：墩柱-1，横联构件-2，横梁-3，承台-4，墩底实体段-5，横隔板-6，检修平台-7。

具体实施方式

下面结合试验例及具体实施方式对本发明作进一步的详细描述。但不应将此理解为本发明上述主题的范围仅限于以下的实施例，凡基于本发明内容所实现的技术均属于本发明的范围。

实施例1

多重钢构件连接的双柱式超高刚架墩，包括墩柱1和用于墩柱1之间连接的横联构件2，横联构件2位于墩柱1之间，横联构件2在经过与其相连的墩柱1的中心线形成的平面上呈x形，以将作用在桥墩上的弯矩转化为拉、压轴向载荷。

工作时，作用在墩柱1上的弯矩，例如地震产生的弯矩，可以被横联构件2传递到相邻的墩柱1，通过x形的结构，进一步将弯矩转化成拉、压轴向载荷，这样墩柱1能充分发挥承受拉、压载荷的性能，从而增强了双柱式超高刚架墩的抗震性能。同时通过横联构件2将弯矩转化成拉、压轴向载荷、传力明确，可以使制作墩柱1的耗材更少、自重更轻，从而减少桥墩的的圬工量。

进一步的，墩柱1为空心墩柱1。

进一步的，还包括用于连接墩柱1的横梁3，横梁3位于墩柱1的顶部。通过横梁3，增加了墩底的横向抗弯刚度，有效提高了高桥墩的横向刚度值。

进一步的，还包括用于支撑墩柱1的承台4，承台4位于墩柱1的底部，承台4还用于将墩柱1承受的力传递至地基。

进一步的，空心墩柱1的空心结构到承台4之间设有墩底实体段5，墩底实体段5为实体结构。

进一步的，空心墩柱1的内壁上设有横隔板6，横隔板6水平设置。

进一步的，横联构件2在横隔板6处与墩柱1采用传剪构件连接，传剪构件为pbl传剪构件。多重钢构件连接的双柱式超高刚架墩包括左右两个空心钢筋混凝土墩柱1，墩柱1间设多重高强度“x”形钢结构横向连接系，钢结构横向连接系通过混凝土墩柱1的预埋pbl传剪结构将荷载传递至墩柱1。

进一步的，空心墩柱1的横截面为d形，墩柱1的内壁上还设有检修平台7。

进一步的，横联构件2在墩柱1的横截面上多层设置。

进一步的，横联构件2的材质为钢材，墩柱1、横隔板6、承台4和检修平台7为钢筋混凝土结构。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。