多部位埋设吸能材料的半整体式桥台桥梁结构的制作方法

文档序号:8662312阅读:266来源:国知局
多部位埋设吸能材料的半整体式桥台桥梁结构的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及桥梁领域,具体涉及一种多部位埋设吸能材料的半整体式桥台桥梁结构。
【背景技术】
[0002]半整体式桥台桥梁作为无缝桥梁的一大类别,自身存在鲜明的特点。其桥台与主梁联成整体,与路堤相接,并起到挡土作用,桥台与主梁之间并没有伸缩缝和伸缩装置,在混凝土温度变化,收缩和徐变时产生的纵向位移由台后土体吸纳。与普通桥梁相比,该桥梁的桥台受力情况和台后土体变形情况都会变得十分不利。当在降温作用下,台后土体会形成楔形滑动块而不能保持稳定。当在升温作用条件下,台后土体不能回复到原来位置,而对桥台产生了额外压力。更严重的是,在桥梁年复一年的伸缩和膨胀下,土壤会逐渐失去可压缩性,继续加大桥台受力。另外,台后土体的变形也有可能导致连接板下产生空洞,加剧连接板的破坏,从而增加维护费用;与整体式桥台桥梁相比,半整体式桥台桥梁桥台结构有着更广泛的适用性(在相同的温度差作用下,桥长限值比整体式桥台无缝桥梁的大),并且具有自身的优良结构特性(内力分配比整体式桥台无缝桥梁合理),更重要的是既可用于新桥的建造又可用于旧桥的改造(可适应刚性基础或混凝土桩桥台桥梁的无缝化)。但是,它的抗震性能差于整体式桥台桥梁。
[0003]为改善连接板和搭板的受力并提高半整体式桥台桥梁抗震性能,可根据实际情况在桥搭板和连接板以及枕梁下设置一定数量、长度和截面的微型桩。这样不仅可以在台后土体发生沉降以及车辆荷载作用时支撑搭板和连接板以避免较大变形,而且在地震时可通过桩-土相互作用耗散部分地震能量。但微型桩在纵向往复荷载下容易发生损伤,并且有可能影响该桥型在正常服役期吸收纵向变形(由温度变化、混凝土收缩和徐变等产生)的能力,而该桥梁台后土体的稳定以及桥台的受力和变形问题并没有得到改善,更重要的是该桥型的抗震能力也需要进一步的提高。
[0004]理想的弹性材料应力和应变不存在滞后现象,相位差为0°。理想的粘性材料,应变滞后于应力,其相位差为90°。但是实际情况中不可能有理想的粘性材料,一般粘性材料相位差在0°和90°之间,滞回曲线为椭圆形,如说明书附图7所示。该滞回曲线所包围的面积表示一般粘性材料耗散的能量,面积越大,耗能能力越强。
【实用新型内容】
[0005]本实用新型的目的是针对以上不足之处,提供了一种多部位埋设吸能材料的半整体式桥台桥梁结构,该桥型改善了连接板、搭板和桥台受力,保证了台后土体稳定性,减轻了微型桩桩身损伤,不影响桥梁纵向变形能力,最重要的是提高了桥梁的抗震能力。
[0006]本实用新型解决技术问题所采用的方案是一种多部位埋设吸能材料的半整体式桥台桥梁结构,包括主梁,所述主梁与桥台连接,所述桥台包括设置在主梁下部用以支撑主梁的下桥台及与主梁端部连接的上桥台,所述上桥台与连接板一端相连接,所述连接板另一端连接有搭板,所述连接板与搭板连接处设置有枕梁,所述搭板、连接板以及枕梁的下部均设置有微型桩,所述微型桩桩长边或长轴方向应与桥梁纵向变形方向垂直,不同位置的微型桩桩长和截面面积不同,所述桥台以及微型桩桩顶与周围土体之间均设置有吸能材料,所述微型桩桩顶周围的吸能材料横截面形状为正方形,桥台与台后的土体之间的吸能材料为长方体。
[0007]进一步的,所述的微型桩桩径或桩边长不超过300mm,但大于100mm,且其长细比大于30。
[0008]进一步的,所述的微型桩桩长和截面面积沿搭板端部到桥台方向逐渐增加。
[0009]进一步的,所述的微型桩为普通混凝土桩或钢桩,截面为椭圆形或矩形。
[0010]进一步的,所述吸能材料横截面形状为正方形,桩顶的吸能材料的横截面直径或边长为微型桩的桩径或者边长的2~4倍,深度为微型桩的桩长的1/6~1/3。
[0011]进一步的,所述桥台与台后的土体之间吸能材料为长方体,其高度为连接板底面到桥台底面的距离,宽度取桥台的宽度,长度为连接板长度的1/4~1/6。
[0012]进一步的,所述的吸能材料为具有粘滞性能的可压缩性材料。
[0013]与现有技术相比,本实用新型有以下有益效果:吸能材料降低了土对微型桩的阻力,增加微型桩的水平柔度,并降低了桩身内力,提高了该桥型吸收由温度变化、混凝土收缩和徐变等产生的纵向变形的能力,减轻了纵向变形对桩身损伤;将桥台后一部分土体替换为吸能材料,防止了台后的土体的硬化,在升温条件下可以减小桥台受力,在降温条件下保证了台后的土体稳定;充分利用吸能材料的高阻尼性能,提高该桥型吸收耗散地震能量能力,从而减轻地震作用对该桥梁的损伤。
【附图说明】
[0014]下面结合附图对本实用新型专利进一步说明。
[0015]图1为本实用新型的结构示意图;
[0016]图2为本实用新型实施例一桥台和台后土体之间埋设吸能材料示意图;
[0017]图3为本实用新型实施例一微型桩桩顶埋设吸能材料示意图;
[0018]图4为本实用新型实施例二微型桩桩顶埋设吸能材料示意图;
[0019]图5为本实用新型实施例三微型桩桩顶埋设吸能材料示意图;
[0020]图6为本实用新型实施例四微型桩桩顶埋设吸能材料示意图;
[0021]图7为滞回曲线示意图;
[0022]图中:1_微型粧、2_吸能材料、3_连接板、4_搭板、5_枕梁、6_桥台、6_1上桥台、6-2下桥台、7-主梁、8-土体。
【具体实施方式】
[0023]下面结合附图和【具体实施方式】对本实用新型进一步说明。
[0024]如图1所示,一种多部位埋设吸能材料的半整体式桥台桥梁结构,包括主梁7,所述主梁7与桥台6连接,所述桥台6包括设置在主梁7下部用以支撑主梁7的下桥台6-2及与主梁7端部连接的上桥台6-1,所述上桥台6-1与连接板3 —端相连接,所述连接板3另一端连接有搭板4,所述连接3板与搭板4连接处设置有枕梁5,所述搭板5、连接板4以及枕梁5的下部均设置有
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