一种嵌合式自复位抗震消能型桥墩的制作方法

本发明属于桥梁工程，尤其涉及一种嵌合式自复位抗震消能型桥墩。

背景技术：

1、我国大部分地区处于地震多发区，特别是华北和西南等还是强震区，在这些地区建造构筑物时，必须考虑结构的抗震性能以及采取合理的结构形式来减少地震带来的破坏。近几次国内外的大地震都显示了桥梁工程破坏的严重后果，必须对其采取有效的抗震措施，以减轻桥梁的破坏，保持交通生命线工程在抗震救灾和震后灾区重建中畅通。根据结构抗震机理不同，可分为“抗震”、“减震消能”和“隔震”三种方式。

2、经检索，公告号为cn104278620b的一种可自复位的摇摆墩柱的隔震结构，该隔震墩柱包括主梁、桥墩、承台、半凸出式球状墩底、桥墩翼板、橡胶垫层、挖空半球面承台顶、形状记忆合金剪力螺栓、斜截面挡块。其将桥墩与承台的固结改为可产生摇摆的铰接。本发明使桥墩柱和基础分离，摇摆过滤地震能量，既保护桥墩又保护基础；本结构具有良好社会经济效益，值得推广应用。

3、该结构在使用时还具有以下缺点：使用时通过螺栓将桥墩与承台进行连接，其在受到地震时，桥墩会发生一定的形变，其形变方形随意，如不进行缓冲消能，容易使桥墩与承台连接处断裂，并且消能作用较小，不便于使用，针对上述问题，本发明文件提出了一种嵌合式自复位抗震消能型桥墩。

技术实现思路

1、有鉴于此，本发明为了解决现有桥墩存在受到地震时，桥墩会发生一定的形变，其形变方形随意，如不进行缓冲消能，容易使桥墩与承台连接处断裂，并且消能作用较小，不便于使用的问题，提供一种嵌合式自复位抗震消能型桥墩。

2、为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：

3、一种嵌合式自复位抗震消能型桥墩，包括：设置在地下的四个桩基，四个桩基的顶部设有同一个承台，承台的顶部开设有矩形槽，矩形槽的底部内壁滑动设有橡胶垫，橡胶垫的顶部设有墩柱，墩柱的外壁固定连接有连接环，连接环的外壁固定连接有多个第二固定块，第二固定块与承台之间转动连接有第一粘滞阻尼器；

4、第一缓冲机构，设置在承台的顶部用于对橡胶垫缓冲，使其进行对墩柱消除部分地震力；

5、第二缓冲机构，设置在承台和桩基之间，用于对承台支撑进一步缓冲地震力。

6、进一步的，第一缓冲机构包括在承台内壁开设的两组第一滑槽和第二滑槽，第一滑槽和第二滑槽的内壁均滑动设有两个滑动块，左右相对应的两个滑动块之间固定连接有同一个第一滑动杆，前后相对应的两个滑动块之间固定连接有同一个第二滑动杆，橡胶垫滑动套设在两个第一滑动杆和两个第二滑动杆上，第二滑动杆的外壁套设有两个第一弹簧，两个第一弹簧分别位于橡胶垫的前后两侧，第一滑动杆的外壁套设有两个第二弹簧，两个第二弹簧分别位于橡胶垫的左右两侧，第一弹簧和第二弹簧的两端分别与橡胶垫和滑动块相互靠近一侧固定连接。

7、进一步的，橡胶垫的底部固定连接有第一底板，矩形槽的底部内壁固定连接有第二底板，第一底板的底部嵌入设有多个滚珠，滚珠与第二底板抵触。

8、进一步的，第二缓冲机构包括固定连接在承台底部的四个连接罩，连接罩的内壁嵌入设有第一万向球，桩基的顶部开设有通孔，通孔内设有第二粘滞阻尼器，第二粘滞阻尼器远离桩基的一端与第一万向球固定连接。

9、进一步的，第二固定块的底部嵌入设有第二万向球，第二万向球固定连接在第一粘滞阻尼器的顶部，承台的顶部固定连接有与第一粘滞阻尼器相对应的第一固定块，第一粘滞阻尼器另一端与第一固定块转动连接。

10、进一步的，墩柱的底部设有半圆球，橡胶垫的顶部设有与半圆球相对应的凹槽。

11、进一步的，第一滑动杆和第二滑动杆的外壁均滑动套设有空心轴，空心轴固定连接在橡胶垫的内壁。

12、进一步的，连接环固定连接在墩柱内的钢筋上。

13、本发明的有益效果在于：

14、1、本发明所公开的嵌合式自复位抗震消能型桥墩，当桥梁受到垂直方向的地震力时：首先挤压橡胶垫，通过对橡胶垫的挤压使橡胶垫发生形变可以初步起到缓冲抗震效果，同时橡胶垫带动承台向下移动挤压第二粘滞阻尼器，墩柱带动第二固定块挤压第一粘滞阻尼器，可以进一步进行缓冲抗震，进行消能。

15、2、本发明所公开的嵌合式自复位抗震消能型桥墩，当桥梁受到前后左右地震力时，会通过墩柱带动橡胶垫在矩形槽内移动，橡胶垫向右移动挤压右侧第二弹簧，同时拉伸左侧第二弹簧，可以进行左右地震力缓冲消能，橡胶垫向前移动时挤压前方第一弹簧，拉伸后面第一弹簧，可以进行对前后地震力进行缓冲消能，避免墩柱与承台的连接处断裂。

16、3、本发明所公开的嵌合式自复位抗震消能型桥墩，通过第一粘滞阻尼器和第二万向球的设定能够使墩柱在橡胶垫上发生一定程度倾斜，进一步缓冲消能，通过第一底板下方的滚珠设定降低橡胶垫与矩形槽的摩擦力，有利于橡胶垫在矩形槽内移动；

17、4、本发明所公开的嵌合式自复位抗震消能型桥墩，通过在承台上设置橡胶垫，且橡胶垫可以在承台内移动，可以对桥梁的前后左右地震力进行缓冲消能，并且通过第一粘滞阻尼器和第二粘滞阻尼器的设定可以进一步对墩柱的垂直地震力进行缓冲，同时墩柱能够在承台上发生一定程度倾斜，可以有效防止墩柱与承台的连接处断裂。

18、本发明的其他优点、目标和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述，并且在某种程度上，基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将是显而易见的，或者可以从本发明的实践中得到教导。本发明的目标和其他优点可以通过下面的说明书来实现和获得。

技术特征：

1.一种嵌合式自复位抗震消能型桥墩，其特征在于，包括：设置在地下的四个桩基(3)，四个所述桩基(3)的顶部设有同一个承台(1)，所述承台(1)的顶部开设有矩形槽(4)，所述矩形槽(4)的底部内壁滑动设有橡胶垫(5)，所述橡胶垫(5)的顶部设有墩柱(2)，所述墩柱(2)的外壁固定连接有连接环(7)，所述连接环(7)的外壁固定连接有多个第二固定块(8)，所述第二固定块(8)与承台(1)之间转动连接有第一粘滞阻尼器(9)；

2.根据权利要求1所述的一种嵌合式自复位抗震消能型桥墩，其特征在于，所述第一缓冲机构包括在承台(1)内壁开设的两组第一滑槽(10)和第二滑槽(11)，所述第一滑槽(10)和第二滑槽(11)的内壁均滑动设有两个滑动块(22)，左右相对应的两个所述滑动块(22)之间固定连接有同一个第一滑动杆(19)，前后相对应的两个滑动块(22)之间固定连接有同一个第二滑动杆(20)，所述橡胶垫(5)滑动套设在两个第一滑动杆(19)和两个第二滑动杆(20)上，所述第二滑动杆(20)的外壁套设有两个第一弹簧(21)，两个所述第一弹簧(21)分别位于橡胶垫(5)的前后两侧，所述第一滑动杆(19)的外壁套设有两个第二弹簧(23)，两个所述第二弹簧(23)分别位于橡胶垫(5)的左右两侧，所述第一弹簧(21)和第二弹簧(23)的两端分别与橡胶垫(5)和滑动块(22)相互靠近一侧固定连接。

3.根据权利要求2所述的一种嵌合式自复位抗震消能型桥墩，其特征在于，所述橡胶垫(5)的底部固定连接有第一底板(17)，所述矩形槽(4)的底部内壁固定连接有第二底板(18)，所述第一底板(17)的底部嵌入设有多个滚珠(25)，所述滚珠(25)与第二底板(18)抵触。

4.根据权利要求1所述的一种嵌合式自复位抗震消能型桥墩，其特征在于，所述第二缓冲机构包括固定连接在承台(1)底部的四个连接罩(13)，所述连接罩(13)的内壁嵌入设有第一万向球(14)，所述桩基(3)的顶部开设有通孔，通孔内设有第二粘滞阻尼器(12)，所述第二粘滞阻尼器(12)远离桩基(3)的一端与第一万向球(14)固定连接。

5.根据权利要求1所述的一种嵌合式自复位抗震消能型桥墩，其特征在于，所述第二固定块(8)的底部嵌入设有第二万向球(16)，所述第二万向球(16)固定连接在第一粘滞阻尼器(9)的顶部，所述承台(1)的顶部固定连接有与第一粘滞阻尼器(9)相对应的第一固定块(6)，所述第一粘滞阻尼器(9)另一端与第一固定块(6)转动连接。

6.根据权利要求1所述的一种嵌合式自复位抗震消能型桥墩，其特征在于，所述墩柱(2)的底部设有半圆球(15)，所述橡胶垫(5)的顶部设有与半圆球(15)相对应的凹槽(24)。

7.根据权利要求2所述的一种嵌合式自复位抗震消能型桥墩，其特征在于，所述第一滑动杆(19)和第二滑动杆(20)的外壁均滑动套设有空心轴(26)，所述空心轴(26)固定连接在橡胶垫(5)的内壁。

8.根据权利要求1-7任一项所述的一种嵌合式自复位抗震消能型桥墩，其特征在于，所述连接环(7)固定连接在墩柱(2)内的钢筋上。

技术总结
本发明涉及一种嵌合式自复位抗震消能型桥墩，四个桩基的顶部设有同一个承台，承台的顶部开设有矩形槽，矩形槽的底部内壁滑动设有橡胶垫，橡胶垫的顶部设有墩柱，墩柱的外壁固定连接有连接环，连接环的外壁固定连接有多个第二固定块，第二固定块与承台之间转动连接有第一粘滞阻尼器；第一缓冲机构，设置在承台的顶部用于对橡胶垫缓冲，使其进行对墩柱消除部分地震力；第二缓冲机构，设置在承台和桩基之间，用于对承台支撑进一步缓冲地震力；解决现有桥墩受到地震时，桥墩会发生一定的形变，其形变方形随意，如不进行缓冲消能，容易使桥墩与承台连接处断裂，并且消能作用较小的问题。

技术研发人员：刘海明,潘飞,王立悦,李海蛟,陈忆前,杨健,李源潮,姚志澜
受保护的技术使用者：招商局重庆交通科研设计院有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/2/25