本實(shí)用新型涉及一種剛構(gòu)橋主墩，尤其是一種鐵路高墩大跨連續(xù)剛構(gòu)橋主墩，屬于鐵路抗震工程技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

《鐵路工程抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》（2009年版），以“小震不壞，中震可修，大震不倒”為抗震設(shè)防目標(biāo)，摒棄了原來(lái)的強(qiáng)度抗震設(shè)計(jì)方法，引進(jìn)了延性抗震設(shè)計(jì)的概念。

但是從目前已有的研究來(lái)看，針對(duì)新規(guī)范抗震理念的研究不多，大部分鐵路工程仍以強(qiáng)度抗震設(shè)計(jì)方法進(jìn)行設(shè)計(jì)，然而高烈度地震區(qū)，尤其是0.3g和0.4g地震區(qū)，高墩大跨連續(xù)剛構(gòu)橋主墩所受地震力巨大，如果單純?cè)龃髽蚨战孛婧弯摻钣昧恳约皹痘母鶖?shù)，會(huì)造成橋墩整體剛度增大，導(dǎo)致橋墩所受到的地震力進(jìn)一步增大，造成惡性循環(huán)，因而往往不能滿足橋墩在地震作用下的受力需要，同時(shí)不但橋墩配筋較多，造成了資源的浪費(fèi)，也不能保證橋梁在罕遇地震作用下的損傷位置，部分橋梁可能墩底先發(fā)生破壞，還有一些可能發(fā)生墩頂先破壞，甚至橋墩配筋較多而導(dǎo)致樁基先發(fā)生破壞，這種情況下，就不利于保護(hù)主梁和樁基，同時(shí)也不利于震后及時(shí)發(fā)現(xiàn)和修復(fù)損傷，為災(zāi)后重建造成困難。因此，目前急需一種結(jié)構(gòu)合理、可實(shí)現(xiàn)實(shí)現(xiàn)樁基能力保護(hù)及橋墩簡(jiǎn)單易修復(fù)的剛構(gòu)橋主墩結(jié)構(gòu)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了解決高烈度地震區(qū)，連續(xù)剛構(gòu)橋墩容易發(fā)生塑性破壞的問(wèn)題，進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)樁基能力保護(hù)及橋墩簡(jiǎn)單易修復(fù)的目的，本實(shí)用新型提供了一種鐵路高墩大跨連續(xù)剛構(gòu)橋主墩，所述剛構(gòu)橋主墩為空心墩，包括多條沿橋墩主體周邊布置的縱筋，所述縱筋包括外側(cè)縱筋和內(nèi)側(cè)縱筋，所述外側(cè)縱筋呈兩根一束布置，所述內(nèi)側(cè)縱筋呈單根布置，多條單根外側(cè)縱筋與內(nèi)側(cè)縱筋對(duì)折彎起，形成受力薄弱的塑性鉸區(qū)域，所述塑性鉸區(qū)域位于橋墩主體墩底空心與實(shí)心交界的薄弱位置，這樣，無(wú)論墩頂先發(fā)生破壞還是樁基先發(fā)生破壞，都容易及時(shí)發(fā)現(xiàn)損壞，通過(guò)在墩底空心與實(shí)心交界的薄弱位置設(shè)置塑性鉸，可以發(fā)到震后及時(shí)發(fā)現(xiàn)和修復(fù)損傷。

進(jìn)一步地，內(nèi)側(cè)縱筋向外側(cè)彎起，到外側(cè)進(jìn)一步彎折，與單根縱筋兩根一束布置形成外側(cè)縱筋，與內(nèi)側(cè)縱筋相對(duì)的外側(cè)縱筋的其中一根向內(nèi)側(cè)彎起，到內(nèi)側(cè)進(jìn)一步彎折形成內(nèi)側(cè)縱筋，中間交叉的部位為塑性鉸。

進(jìn)一步地，所述薄弱位置還包括箍筋和拉筋，保證該區(qū)域允許發(fā)生較大變形，從而形成像彈簧一樣的耗能裝置，來(lái)抵消地震作用所產(chǎn)生的巨大能量。

本實(shí)用新型的有益效果如下：

（1）、通過(guò)設(shè)定塑性鉸區(qū)域的位置和構(gòu)造，使高烈度地震區(qū)鐵路高墩大跨連續(xù)剛構(gòu)橋在地震中能夠承受巨大的地震力而不發(fā)生倒塌，不但可以明確橋墩在地震作用下的損傷位置，并且震后可以達(dá)到早發(fā)現(xiàn)，易修復(fù)的目的，是鐵路抗震領(lǐng)域的一種新型處理方式，對(duì)于抗震救災(zāi)保障人民的生命和財(cái)產(chǎn)安全具有極重要的社會(huì)意義。

（2）、與以往的強(qiáng)度設(shè)計(jì)概念相比，設(shè)定塑性鉸區(qū)域的位置和構(gòu)造，是有效利用延性設(shè)計(jì)，達(dá)到保護(hù)橋墩和樁基的目的，大大節(jié)約了橋墩和樁基的鋼筋以及混凝土用量，經(jīng)濟(jì)效果很好。

（3）、工程實(shí)施順利、方法簡(jiǎn)單、工期短、節(jié)約工程費(fèi)用。

附圖說(shuō)明

圖1為連續(xù)剛構(gòu)橋主墩的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合本實(shí)用新型實(shí)施例中的附圖，對(duì)本實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是對(duì)本實(shí)用新型一部分實(shí)例，而不是全部的實(shí)例?；诒緦?shí)用新型中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有付出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。

如圖1所示，本實(shí)施例的一種鐵路高墩大跨連續(xù)剛構(gòu)橋主墩，所述剛構(gòu)橋主墩為空心墩，所述橋墩主體包括多條沿橋墩主體周邊布置的縱筋，所述縱筋包括外側(cè)縱筋N1-2、N1-5和內(nèi)側(cè)縱筋N3-2，所述外側(cè)縱筋呈兩根一束布置（N1-2和N1-5），所述內(nèi)側(cè)縱筋呈單根布置（N3-2），多條單根外側(cè)縱筋與內(nèi)側(cè)縱筋對(duì)折彎起，形成受力薄弱的塑性鉸區(qū)域，所述塑性鉸區(qū)域位于橋墩主體墩底空心與實(shí)心交界的薄弱位置，作為優(yōu)選，內(nèi)側(cè)縱筋（N3-2）向外側(cè)彎起，到外側(cè)進(jìn)一步彎折，與單根縱筋（N1-2）兩根一束布置形成外側(cè)縱筋，與內(nèi)側(cè)縱筋（N3-2）相對(duì)的外側(cè)縱筋的其中一根（N1-5）向內(nèi)側(cè)彎起，到內(nèi)側(cè)進(jìn)一步彎折形成內(nèi)側(cè)縱筋，中間交叉的部位為塑性鉸，所述薄弱位置還包括箍筋和拉筋。

本實(shí)用新型可適用于高烈度地震區(qū)，包括以下步驟：

（1）、建立三維有限元模型對(duì)全橋進(jìn)行彈塑性時(shí)程分析；

建立全橋三維有限元模型，利用彈塑性時(shí)程分析方法，對(duì)橋墩進(jìn)行抗震計(jì)算分析，得到鋼筋的本構(gòu)關(guān)系、箍筋外側(cè)保護(hù)層混凝土的無(wú)約束混凝土本構(gòu)關(guān)系、箍筋內(nèi)側(cè)混凝土的約束混凝土本構(gòu)關(guān)系、塑性鉸的特性值的Clough滯回模型。

（2）、通過(guò)塑性鉸的狀態(tài)，判定橋墩首先發(fā)生損傷的部位；

連續(xù)剛構(gòu)橋橋墩頂部和底部均有可能為塑性鉸區(qū)域，通過(guò)利用塑性鉸來(lái)模擬橋墩在罕遇地震作用下易損傷的位置，判定橋墩首先發(fā)生損傷的具體部位。計(jì)算結(jié)果表明，連續(xù)剛構(gòu)橋分別在主墩墩頂和墩底空心與實(shí)心截面交界位置最先進(jìn)入塑性。

（3）、對(duì)橋墩墩底部空心與實(shí)心截面交界位置進(jìn)行塑性鉸的設(shè)計(jì)；

（4）、將橋墩內(nèi)外層部分鋼筋分別對(duì)折彎起，形成塑性鉸區(qū)域；

（5）、加強(qiáng)該區(qū)域的箍筋和拉筋布置，形成耗能裝置；

（6）、澆筑橋墩混凝土。

以上所述僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本實(shí)用新型，凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。