【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及橋梁工程，尤其是一種高烈度地震區橋梁及其施工方法、震后修復方法。
技術介紹
1、在高烈度地震區域，地震破壞是橋梁不可忽視的一種破壞形式，由于橋梁的受力特性，通常地震可能導致橋梁下部結構先于上部結構破壞，從而使上部結構失去有效支撐，甚至引發橋梁倒塌。
2、橋墩結構的抗震可靠性是橋梁整體抗震性能的關鍵控制節點，而根據橋梁行業抗震經驗，橋墩結構最先出現塑性破壞的位置為：墩柱的上端與蓋梁連接附近區域、墩柱的下端與基礎連接附近區域，稱之為塑性鉸，塑性鉸區域的結構可靠性及震后可修復性是影響高烈度地震區橋梁推廣應用的關鍵控制因素，塑性鉸的震后殘余承載能力是大震不倒的根本保障。
3、工程結構設計理念是“小震不壞、中震可修、大震不倒”原則，現有技術主要工作在于小震不壞，而在橋墩震后的可維修性及震后殘余強度方面存在較大差距。常規橋墩通常采用較大的結構斷面防止塑性鉸失效，但這將導致塑性鉸上移或能力保護性構件損壞，震后的可維修性欠佳；結構震后殘余強度及修復過程中的自穩性較難評估。或者在橋墩上、下端的外置式耗能裝置結構，這種方式存在安裝復雜、金屬結構外露、維護成本高、景觀效果差的缺點，需設置隔離設施防止外露裝置損壞、遺失，不利于橋下空間利用。
4、鑒于此，有必要提出一種高烈度地震區橋梁及其施工方法、震后修復方法以解決或至少緩解上述缺陷。
技術實現思路
1、本專利技術的主要目的在于提供一種高烈度地震區橋梁及其施工方法、震后修復方法，以解決現有技術中橋梁震后強度
2、為實現上述目的，本專利技術提供了一種高烈度地震區橋梁，包括自上至下依次連接的主梁、蓋梁、墩柱以及樁基，所述墩柱包括沿豎向依次銜接的上連接段、中間主體段以及下連接段，其中，
3、所述上連接段包括第一中央承載柱、第一形狀記憶合金層、位于塑性鉸區的第一管狀延性段、以及連接在所述第一中央承載柱的外周壁的第一環形鋼板和第二環形鋼板，其中，所述第一中央承載柱的上端伸入至所述墩柱內和所述蓋梁連接，所述第一中央承載柱的下端設置在所述中間主體段內；所述第一管狀延性段連接在所述第一中央承載柱的外周壁，所述第一管狀延性段的結構強度小于所述第一中央承載柱的結構強度；所述第一環形鋼板位于所述第一管狀延性段和所述蓋梁的交界面處，所述第二環形鋼板位于所述第一管狀延性段和所述中間主體段的交界面處；所述第一形狀記憶合金層呈管狀并設置在所述第一管狀延性段內，所述第一形狀記憶合金層、第一管狀延性段以及第一中央承載柱同軸心線布設；
4、所述下連接段包括第二中央承載柱、第二形狀記憶合金層、位于塑性鉸區的第二管狀延性段、以及連接在所述第二中央承載柱的外周壁的第三環形鋼板和第四環形鋼板，其中，所述第二中央承載柱的下端伸入至所述墩柱內和所述樁基連接，所述第二中央承載柱的上端設置在所述中間主體段內；所述第二管狀延性段連接在所述第二中央承載柱的外周壁，所述第二管狀延性段的結構強度小于所述第二中央承載柱的結構強度；所述第三環形鋼板位于所述第二管狀延性段和所述樁基的交界面處，所述第四環形鋼板位于所述第二管狀延性段和所述中間主體段的交界面處；所述第二形狀記憶合金層呈管狀并設置在所述第二管狀延性段內，所述第二形狀記憶合金層、第二管狀延性段以及第二中央承載柱同軸心線布設。
5、優選地，所述蓋梁內設置有多根環繞所述第一中央承載柱的倒u型鋼筋，每根所述倒u型鋼筋包括設置在所述第一中央承載柱頂部的橫向鋼筋段和兩個分別連接在所述第一中央承載柱兩側的側肢段，其中，每個所述側肢段均自所述橫向鋼筋段向下延伸并和所述第一環形鋼板連接。
6、優選地，所述樁基的縱向主筋的頂部和所述第三環形鋼板連接，和/或所述中間主體段包括墩柱本體和設置在所述墩柱本體內的墩柱縱向主筋，所述墩柱縱向主筋的頂部和所述第二環形鋼板連接，所述墩柱縱向主筋的底部和所述第四環形鋼板連接。
7、優選地，所述第一環形鋼板、所述第二環形鋼板、所述第三環形鋼板、所述第四環形鋼板均開設有通氣孔。
8、優選地，還包括多個連接在所述第一中央承載柱外周壁的第一加勁板和第二加勁板、多個連接在所述第二中央承載柱外周壁的第三加勁板和第四加勁板，所述第一加勁板設置在所述蓋梁內且所述第一加勁板的底部和所述第一環形鋼板連接，所述第二加勁板設置在所述中間主體段內且所述第二加勁板的頂部和所述第二環形鋼板連接，所述第三加勁板設置在所述樁基內且所述第三加勁板的頂部和所述第三環形鋼板連接，所述第四加勁板設置在所述中間主體段內且所述第四加勁板的底部和所述第四環形鋼板連接。
9、優選地，所述蓋梁、墩柱以及樁基沿橫橋向的數量均為兩個，其中，在墩柱的高度小于5m時，兩個所述蓋梁之間通過蓋梁連接組件連接，所述蓋梁連接組件包括延性混凝土連接段、包覆在所述延性混凝土連接段外表面的第三形狀記憶合金層、多個沿縱橋向間隔排布的復位組件，每個所述復位組件包括兩根對稱設置的z字形形狀記憶合金棒，兩根所述z字形形狀記憶合金棒交叉形成x型結構，每根所述z字形形狀記憶合金棒包括設置在所述延性混凝土連接段內的中部工作段和兩個銜接在所述中間段的兩端的側部連接段，每個側部連接段分別設置在對應的蓋梁內。
10、優選地，所述蓋梁、墩柱以及樁基沿橫橋向的數量均為兩個，在墩柱的高度為5～15m時，兩個所述蓋梁之間通過蓋梁連接組件連接，兩個所述樁基通過樁系梁剛性連接；其中，所述蓋梁連接組件包括延性混凝土連接段、包覆在所述延性混凝土連接段外表面的第三形狀記憶合金層、多個沿縱橋向間隔排布的復位組件，每個所述復位組件包括兩根對稱設置的z字形形狀記憶合金棒，兩根所述z字形形狀記憶合金棒交叉形成x型結構，每根所述z字形形狀記憶合金棒包括設置在所述延性混凝土連接段內的中部工作段和兩個銜接在所述中間段的兩端的側部連接段，每個側部連接段分別設置在對應的蓋梁內。
11、優選地，所述蓋梁、墩柱以及樁基沿橫橋向的數量均為兩個，在墩柱的高度大于15m時，兩個所述蓋梁之間通過蓋梁連接組件連接，兩個所述樁基通過樁系梁剛性連接，兩個所述墩柱通過柱系梁連接；其中，
12、所述蓋梁連接組件包括延性混凝土連接段、包覆在所述延性混凝土連接段外表面的第三形狀記憶合金層、多個沿縱橋向間隔排布的復位組件，每個所述復位組件包括兩根對稱設置的z字形形狀記憶合金棒，兩根所述z字形形狀記憶合金棒交叉形成x型結構，每根所述z字形形狀記憶合金棒包括設置在所述延性混凝土連接段內的中部工作段和兩個銜接在所述中間段的兩端的側部連接段，每個側部連接段分別設置在對應的蓋梁內。
13、本專利技術還提供一種高烈度地震區橋梁的施工方法，應用于上述的高烈度地震區橋梁，包括以下步驟：
14、s1，樁基旋挖/沖抓成孔，工廠制作并吊裝樁基鋼筋籠，澆筑樁基混凝土，清除樁頂以上浮渣混凝土及超灌混凝土，再澆筑樁系梁；
15、s2，綁扎墩柱鋼筋籠，吊裝柱系梁，澆筑墩柱混凝土；
16、s3，綁扎蓋梁鋼筋網，固定復位組本文檔來自技高網...
【技術保護點】
1.一種高烈度地震區橋梁，其特征在于，包括自上至下依次連接的主梁、蓋梁、墩柱以及樁基，所述墩柱包括沿豎向依次銜接的上連接段、中間主體段以及下連接段，其中，
2.根據權利要求1所述的高烈度地震區橋梁，其特征在于，所述蓋梁內設置有多根環繞所述第一中央承載柱的倒U型鋼筋，每根所述倒U型鋼筋包括設置在所述第一中央承載柱頂部的橫向鋼筋段和兩個分別連接在所述第一中央承載柱兩側的側肢段，其中，每個所述側肢段均自所述橫向鋼筋段向下延伸并和所述第一環形鋼板連接。
3.根據權利要求2所述的高烈度地震區橋梁，其特征在于，所述樁基的縱向主筋的頂部和所述第三環形鋼板連接，和/或所述中間主體段包括墩柱本體和設置在所述墩柱本體內的墩柱縱向主筋，所述墩柱縱向主筋的頂部和所述第二環形鋼板連接，所述墩柱縱向主筋的底部和所述第四環形鋼板連接。
4.根據權利要求1所述的高烈度地震區橋梁，其特征在于，所述第一環形鋼板、所述第二環形鋼板、所述第三環形鋼板、所述第四環形鋼板均開設有通氣孔。
5.根據權利要求3所述的高烈度地震區橋梁，其特征在于，還包括多個連接在所述第一中央承載柱
6.根據權利要求5所述的高烈度地震區橋梁，其特征在于，所述蓋梁、墩柱以及樁基沿橫橋向的數量均為兩個，其中，在墩柱的高度小于5m時，兩個所述蓋梁之間通過蓋梁連接組件連接，所述蓋梁連接組件包括延性混凝土連接段、包覆在所述延性混凝土連接段外表面的第三形狀記憶合金層、多個沿縱橋向間隔排布的復位組件，每個所述復位組件包括兩根對稱設置的Z字形形狀記憶合金棒，兩根所述Z字形形狀記憶合金棒交叉形成X型結構，每根所述Z字形形狀記憶合金棒包括設置在所述延性混凝土連接段內的中部工作段和兩個銜接在所述中部工作段的兩端的側部連接段，每個側部連接段分別設置在對應的蓋梁內。
7.根據權利要求5所述的高烈度地震區橋梁，其特征在于，所述蓋梁、墩柱以及樁基沿橫橋向的數量均為兩個，在墩柱的高度為5～15m時，兩個所述蓋梁之間通過蓋梁連接組件連接，兩個所述樁基通過樁系梁剛性連接；其中，所述蓋梁連接組件包括延性混凝土連接段、包覆在所述延性混凝土連接段外表面的第三形狀記憶合金層、多個沿縱橋向間隔排布的復位組件，每個所述復位組件包括兩根對稱設置的Z字形形狀記憶合金棒，兩根所述Z字形形狀記憶合金棒交叉形成X型結構，每根所述Z字形形狀記憶合金棒包括設置在所述延性混凝土連接段內的中部工作段和兩個銜接在所述中部工作段的兩端的側部連接段，每個側部連接段分別設置在對應的蓋梁內。
8.根據權利要求5所述的高烈度地震區橋梁，其特征在于，所述蓋梁、墩柱以及樁基沿橫橋向的數量均為兩個，在墩柱的高度大于15m時，兩個所述蓋梁之間通過蓋梁連接組件連接，兩個所述樁基通過樁系梁剛性連接，兩個所述墩柱通過柱系梁連接；其中，
9.一種高烈度地震區橋梁的施工方法，應用于如權利要求8所述的高烈度地震區橋梁，其特征在于，包括以下步驟：
10.一種高烈度地震區橋梁的震后修復方法，應用于如權利要求8所述的高烈度地震區橋梁，其特征在于，包括以下步驟：
...【技術特征摘要】
1.一種高烈度地震區橋梁，其特征在于，包括自上至下依次連接的主梁、蓋梁、墩柱以及樁基，所述墩柱包括沿豎向依次銜接的上連接段、中間主體段以及下連接段，其中，
2.根據權利要求1所述的高烈度地震區橋梁，其特征在于，所述蓋梁內設置有多根環繞所述第一中央承載柱的倒u型鋼筋，每根所述倒u型鋼筋包括設置在所述第一中央承載柱頂部的橫向鋼筋段和兩個分別連接在所述第一中央承載柱兩側的側肢段，其中，每個所述側肢段均自所述橫向鋼筋段向下延伸并和所述第一環形鋼板連接。
3.根據權利要求2所述的高烈度地震區橋梁，其特征在于，所述樁基的縱向主筋的頂部和所述第三環形鋼板連接，和/或所述中間主體段包括墩柱本體和設置在所述墩柱本體內的墩柱縱向主筋，所述墩柱縱向主筋的頂部和所述第二環形鋼板連接，所述墩柱縱向主筋的底部和所述第四環形鋼板連接。
4.根據權利要求1所述的高烈度地震區橋梁，其特征在于，所述第一環形鋼板、所述第二環形鋼板、所述第三環形鋼板、所述第四環形鋼板均開設有通氣孔。
5.根據權利要求3所述的高烈度地震區橋梁，其特征在于，還包括多個連接在所述第一中央承載柱外周壁的第一加勁板和第二加勁板、多個連接在所述第二中央承載柱外周壁的第三加勁板和第四加勁板，所述第一加勁板設置在所述蓋梁內且所述第一加勁板的底部和所述第一環形鋼板連接，所述第二加勁板設置在所述中間主體段內且所述第二加勁板的頂部和所述第二環形鋼板連接，所述第三加勁板設置在所述樁基內且所述第三加勁板的頂部和所述第三環形鋼板連接，所述第四加勁板設置在所述中間主體段內且所述第四加勁板的底部和所述第四環形鋼板連接。
6.根據權利要求5所述的高烈度地震區橋梁，其特征在于，所述蓋梁、墩柱以及樁基沿橫橋向的數量均為兩個，其中，在墩...
【專利技術屬性】
技術研發人員：劉勇，劉斌，褚穎，李文武，李瑜，劉文碩，李昂，劉榕，賀耀北，王卿，張欣，
申請(專利權)人：湖南省交通規劃勘察設計院有限公司，
類型：發明
國別省市：
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