20MPa或460MPa)ο
[0029]低屈服点钢弧形板32的材料为低屈服点钢，屈服强度为lOOMPa、160MPa或225MPa。低屈服点钢弧形板32的横截面弧长为圆钢管桥墩本体100横截面周长的1/8，高强钢弧形板31的顶部与横隔板200的下表面焊固在一起、底部与底板400焊固在一起，低屈服点钢弧形板32与横隔板200和桥墩下部基础700顶面之间均留有20mm-30mm距离。
[0030]如图2-3所示，每一低屈服点钢弧形板32的内外两侧还分别锁固有内约束弧形钢板33和外约束弧形钢板34，内约束弧形钢板33和外约束弧形钢板34厚度相同，内、外约束弧形钢板33、34的弧度与低屈服点钢弧形板32的弧度相同，低屈服点钢弧形板32与内、外约束弧形钢板33、34之间通过穿透三者的螺栓或预应力螺栓600连接；内、外约束弧形钢板33、34上开有椭圆型孔以便螺栓穿过且有足够的滑移空间。本实用新型中，防屈曲耗能壳体300的第一种结构如图2所示，内、外约束弧形钢板33、34的尺寸小于低屈服点钢弧形板32的尺寸，且其端部与低屈服点钢弧形板32的边缘或与连接螺栓500的垫片之间的距离为10mm?20mm。
[0031]本实用新型中，防屈曲耗能壳体300的另一种结构如图6所示，将低屈服点钢弧形板32、内约束弧形钢板33、外约束弧形钢板33三者共同通过螺栓与高强钢弧形板31进行连接。这种情况下，内、外约束弧形钢板33、34的尺寸与低屈服点钢弧形板32相同，其端部与低屈服点钢弧形板32边缘平齐。
[0032]本实施例中，高强钢弧形板31和低屈服点钢弧形板32各四块，四块高强钢弧形板31起到受力骨架作用，可提供足够的承载能力和刚度，且其极限弹性应变值较大，可保证低屈服点钢弧形板32屈服耗能。四块低屈服点钢弧形板32为主要屈服耗能部件，对此薄壁的低屈服点钢弧形板32增设内、外约束弧形钢板33、34后，可抑制其平面外弯曲屈曲变形，是全截面的塑形屈服耗能，保证其剪压屈服耗能，桥墩被破坏后，可保证桥墩根部外观无大改变。因此，本实用新型的圆钢管桥墩延性好、耗能能力强、抗震性能优良；通过检测四块低屈服点钢弧形板32的屈服状况可迅速评定震后圆钢管桥墩的抗震性能，且更换防屈曲耗能壳体300后可快速修复其抗震能力。
[0033]本实用新型中，根据不同的设计需要，防屈曲耗能壳体300可分为大震滑移的防屈曲耗能壳体和完全滑移的防屈曲耗能壳体两种。
[0034]对于大震滑移的防屈曲耗能壳体，螺栓施加一定的预拉力，在内、外约束弧形钢板和低屈服点钢弧形板之间产生一定的压紧力，在小震作用下既能保证低屈服点钢弧形板不发生局部屈曲，且与低屈服点钢弧形板通过接触摩擦共同受力，提供强大的面外约束作用；在大震作用下，低屈服点钢弧形板和内、外约束弧形钢板之间的内力差超过它们之间的摩擦力，将产生相对滑动；在保证中间低屈服点钢弧形板不发生面外屈曲的情况下，低屈服点钢弧形板充分发挥耗能作用。
[0035]对于完全滑移的防屈曲耗能壳体，螺栓不施加预应力；在小震和大震作用下，内、外约束弧形钢板与低屈服点钢弧形板之间均可以滑移，内、外约束弧形钢板对低屈服点钢弧形板仅提供面外约束，不参与面内受力；低屈服点钢弧形板提供面内刚度和耗能能力。
[0036]如图5所示，底板400为圆形板，其周边留有锚栓孔41，便于箱形钢桥墩与基础固定。
[0037]安装时，本实用新型按下列步骤实施:
[0038](I)高强钢弧形板31的高度:取圆钢管桥墩本体100横截面直径的1.0-1.2倍。
[0039](2)依据高强钢弧形板31的高度确定横隔板200的焊接位置，把横隔板200与防屈曲耗能壳体的高强钢弧形板31以及圆钢管桥墩本体100的普通钢壁板焊接成整体。
[0040](3)将低屈服点钢弧形板32与内、外约束弧形钢板33、34之间通过穿透此三块钢板的螺栓或预应力螺栓600连接。采用防屈曲耗能壳体300的第一种结构时，内、外约束弧形钢板33、34的尺寸小于低屈服点钢弧形板32的尺寸，且内、外约束弧形钢板33、34的端部与低屈服点钢弧形板32的边缘或与下述摩擦型高强连接螺栓500的垫片之间的距离为1mm?20mm ;采用防屈曲耗能壳体300的第二种结构时，内、外约束弧形钢板33、34的尺寸与低屈服点钢弧形板32相同，其端部与低屈服点钢弧形板32边缘平齐。
[0041](4)将带有内、外约束弧形钢板33、34的低屈服点钢弧形板32用摩擦型高强连接螺栓500与高强钢弧形板31连接。采用防屈曲耗能壳体300的第一种结构时，只将低屈服点钢弧形板32与高强钢弧形板31用连接螺栓500连接；采用防屈曲耗能壳体300的第二种结构时，将低屈服点钢弧形板32和内、外约束钢板33、34 —起与高强钢弧形板31用连接螺栓500连接。连接螺栓500设钢垫片，采用双螺帽连接。
[0042](5)把底板400和高强钢弧形板31焊接成整体。
【主权项】
1.一种新型圆钢管桥墩，其特征在于:包括从上到下依次焊固在一起的圆钢管桥墩本体、横隔板、防屈曲耗能壳体和底板；上述防屈曲耗能壳体的外形呈与上述圆钢管桥墩本体的形状相吻合的中空圆柱形，上述防屈曲耗能壳体包括若干块高强钢弧形板和若干块低屈服点钢弧形板，上述高强钢弧形板与上述低屈服点钢弧形板交替分布围成上述防屈曲耗能壳体，上述低屈服点钢弧形板与上述高强钢弧形板之间可拆卸连接在一起，且上述低屈服点钢弧形板的外表面与上述高强钢弧形板的外表面相切；每一上述低屈服点钢弧形板的内外两侧还分别锁固有内约束弧形钢板和外约束弧形钢板，上述内、外约束弧形钢板的弧度与上述低屈服点钢弧形板的弧度相同。2.根据权利要求1所述的一种新型圆钢管桥墩，其特征在于:上述高强钢弧形板的高度是上述圆钢管桥墩本体横截面直径的1.0-1.2倍；上述高强钢弧形板的横截面弧长为上述圆钢管桥墩本体横截面周长的1/8 ;上述高强钢弧形板的厚度ts= 2f# /fs，式中，fw为上述圆钢管桥墩本体的壁板的屈服强度4#为上述圆钢管桥墩本体的壁板的厚度为上述高强钢弧形板的材料屈服强度。3.根据权利要求1所述的一种新型圆钢管桥墩，其特征在于:上述低屈服点钢弧形板的横截面弧长为上述圆钢管桥墩本体横截面周长的1/8，上述低屈服点钢弧形板与上述横隔板和桥墩下部基础顶面之间均留有20mm-30mm距离。4.根据权利要求1所述的一种新型圆钢管桥墩，其特征在于:上述低屈服点钢弧形板与上述高强钢弧形板之间采用高强摩擦型螺栓连接在一起；或者，上述低屈服点钢弧形板、上述内约束弧形钢板、上述外约束弧形钢板和上述高强钢弧形板四者之间采用高强摩擦型螺栓连接在一起。5.根据权利要求1所述的一种新型圆钢管桥墩，其特征在于:上述低屈服点钢弧形板与上述内、外约束弧形钢板之间通过穿透三者的螺栓或预应力螺栓连接；上述内、外约束弧形钢板上开有椭圆型孔以便螺栓穿过且有足够的滑移空间。
【专利摘要】本实用新型公开了一种新型圆钢管桥墩，包括从上到下依次焊固在一起的圆钢管桥墩本体、横隔板、防屈曲耗能壳体和底板；防屈曲耗能壳体包括若干块高强钢弧形板和若干块低屈服点钢弧形板，各高强钢弧形板与各低屈服点钢弧形板交替分布围成中空圆柱形防屈曲耗能壳体，且低屈服点钢弧形板的外表面与高强钢弧形板的外表面相切；每一低屈服点钢弧形板的内外两侧还分别锁固有内约束弧形钢板和外约束弧形钢板，内、外约束弧形钢板的弧度与低屈服点钢弧形板的弧度相同。本实用新型提供的圆钢管桥墩抗震性能好、震后可快速检测修复，便于在实际工程中推广应用。
【IPC分类】E01D19/02
【公开号】CN204849568
【申请号】CN201520442132
【发明人】李海锋, 韩枫, 董毓利
【申请人】华侨大学
【公开日】2015年12月9日
【申请日】2015年6月25日