阅读说明：本技术 一种斜拉桥用高韧性混凝土塑性铰构造墩柱 (High-toughness concrete plastic hinge structure pier column for cable-stayed bridge ) 是由 张强 刘旭锴 谢斌 孙东利 董礼 于 2021-07-13 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种斜拉桥用高韧性混凝土塑性铰构造墩柱,包括墩柱,所述墩柱顶底两侧为箱型墩柱,箱型墩柱之间固定设置有塑性铰；所述塑性铰包括锚固连接段、渐变段和标准段,锚固连接段、渐变段和标准段均为箱型结构且由高韧性混凝土构成；所述锚固连接段与箱型墩柱相固定,锚固连接段与箱型墩柱的壁厚相同；所述标准段位于塑性铰的中部,标准段的壁厚小于锚固连接段；所述渐变段位于标准段的两端并固定于锚固连接段与标准段之间,渐变段的壁厚由锚固连接段一侧向标准段一侧降低。本发明旨在提供一种弯曲性能高,能降低建造成本,适用于斜拉桥中的塑性铰构造墩柱。(The invention discloses a high-toughness concrete plastic hinge structure pier column for a cable-stayed bridge, which comprises box-shaped pier columns, wherein box-shaped pier columns are arranged on two sides of the top and the bottom of each pier column, and plastic hinges are fixedly arranged between the box-shaped pier columns; the plastic hinge comprises an anchoring connecting section, a gradual change section and a standard section, wherein the anchoring connecting section, the gradual change section and the standard section are all box-shaped structures and are made of high-toughness concrete; the anchoring connecting section is fixed with the box-type pier stud, and the wall thickness of the anchoring connecting section is the same as that of the box-type pier stud; the standard section is positioned in the middle of the plastic hinge, and the wall thickness of the standard section is smaller than that of the anchoring connecting section; the gradual change section is located the both ends of standard section and is fixed in between anchor linkage segment and the standard section, and the wall thickness of gradual change section reduces to standard section one side by anchor linkage segment one side. The invention aims to provide a plastic hinge structure pier stud which has high bending performance, can reduce the construction cost and is suitable for a cable-stayed bridge.)

一种斜拉桥用高韧性混凝土塑性铰构造墩柱

技术领域

本发明涉及桥梁抗震技术领域，尤其涉及一种斜拉桥用高韧性混凝土塑性铰构造墩柱。

背景技术

目前常用的桥梁抗震体系主要分为延性抗震体系和减隔震抗震体系两类。斜拉桥一般位于跨越河流、沟谷等地形起伏较大，所需桥面高度较高的位置，其过渡墩和辅助墩往往较高。墩高较高的桥梁，由于相对刚度较低，不适宜减隔震抗震体系，一般常用延性抗震体系，需在墩柱合适位置设置塑性铰。常见塑性铰为钢筋混凝土结构，在进入塑形变形后会产生结构损伤，而且弯曲性能较低，建造成本高。因此，现亟需一种弯曲性能高，能降低建造成本，适用于斜拉桥中的塑性铰构造墩柱。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术中的不足，旨在提供一种弯曲性能高，能降低建造成本，适用于斜拉桥中的塑性铰构造墩柱。

为达到上述目的，本发明是通过下述技术方案予以实现的：

一种斜拉桥用高韧性混凝土塑性铰构造墩柱，包括墩柱，所述墩柱顶底两侧为箱型墩柱，箱型墩柱之间固定设置有塑性铰；所述塑性铰包括锚固连接段、渐变段和标准段，锚固连接段、渐变段和标准段均为箱型结构且由高韧性混凝土构成；所述锚固连接段与箱型墩柱相固定，锚固连接段与箱型墩柱的壁厚相同；所述标准段位于塑性铰的中部，标准段的壁厚小于锚固连接段；所述渐变段位于标准段的两端并固定于锚固连接段与标准段之间，渐变段的壁厚由锚固连接段一侧向标准段一侧降低。

进一步的，所述锚固连接段的长度为墩柱受力主筋直径的25倍以上。

进一步的，所述标准段的长度为箱型墩柱边长的2/3。

进一步的，所述渐变段长度为锚固连接段壁厚与标准段壁厚差值的4倍。

进一步的，所述箱型墩柱由钢筋混凝土构成。

相对于现有技术，本发明具有以下有益效果：

本发明能减少塑性铰中钢筋混凝土结构的使用，降低建造成本和塑性铰的重量，并用高韧性混凝土替代钢筋混凝土，充分利用混凝土受压性能，通过高韧性的塑性铰，提升塑性铰的变形能力和屈服性能，提高斜拉桥的抗震效果。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明中箱型墩柱的截面结构示意图；

图3为本发明中锚固连接段的截面结构示意图；

图4为本发明中标准段的截面结构示意图。

附图标记：

1-箱型墩柱，2-锚固连接段，3-渐变段，4-标准段。

具体实施方式

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

如图1至图4所示，一种斜拉桥用高韧性混凝土塑性铰构造墩柱，包括墩柱，所述墩柱顶底两侧为箱型墩柱1，箱型墩柱1之间固定设置有塑性铰；所述塑性铰包括锚固连接段2、渐变段3和标准段4，锚固连接段2、渐变段3和标准段4均为箱型结构且由高韧性混凝土构成；所述锚固连接段2与箱型墩柱1相固定，锚固连接段2与箱型墩柱1的壁厚相同；所述标准段4位于塑性铰的中部，标准段4的壁厚小于锚固连接段2；所述渐变段3位于标准段4的两端并固定于锚固连接段2与标准段4之间，渐变段3的壁厚由锚固连接段2一侧向标准段4一侧降低；所述箱型墩柱1由钢筋混凝土构成。

其中，所述锚固连接段2的长度为墩柱受力主筋直径的25倍以上，以满足箱型墩柱1中钢筋与锚固连接段2的混凝土结合的锚固长度，确保结构强度。所述标准段4的长度为箱型墩柱1边长的2/3，以满足《公路桥梁抗震设计规范》中规范的要求，使塑性铰的长度能保证塑性铰正常发挥作用。所述渐变段3长度为锚固连接段2壁厚与标准段4壁厚差值的4倍，以满足渐变段3的壁厚可以在锚固连接段2与标准段4之间可以缓慢的变化，防止壁厚突变以免传力突变。

本发明能减少塑性铰中钢筋混凝土结构的使用，降低建造成本和塑性铰的重量，并用高韧性混凝土替代钢筋混凝土，充分利用混凝土受压性能，通过高韧性的塑性铰，提升塑性铰的变形能力和屈服性能，提高斜拉桥的抗震效果。

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、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。