本技术涉及一种适用于高烈度地震区域的桥梁结构及其施工和震后修复技术。该桥梁结构由主梁、盖梁、墩柱和桩基组成,墩柱分为上连接段、中间主体段和下连接段。上连接段包含中央承载柱、形状记忆合金层、管状延性段以及环形钢板;下连接段则包含中央承载柱、形状记忆合金层、管状延性段及环形钢板。该设计旨在实现经济合理的抗震目标,确保桥梁在小震下无损、中震下可修复、大震下不倒塌。
背景技术
在高烈度地震区域,地震破坏是桥梁不可忽视的一种破坏形式,由于桥梁的受力特性,通常地震可能导致桥梁下部结构先于上部结构破坏,从而使上部结构失去有效支撑,甚至引发桥梁倒塌。
桥墩结构的抗震可靠性是桥梁整体抗震性能的关键控制节点,而根据桥梁行业抗震经验,桥墩结构最先出现塑性破坏的位置为:墩柱的上端与盖梁连接附近区域、墩柱的下端与基础连接附近区域,称之为塑性铰,塑性铰区域的结构可靠性及震后可修复性是影响高烈度地震区桥梁推广应用的关键控制因素,塑性铰的震后残余承载能力是大震不倒的根本保障。
工程结构设计理念是“小震不坏、中震可修、大震不倒”原则,现有技术主要工作在于小震不坏,而在桥墩震后的可维修性及震后残余强度方面存在较大差距。常规桥墩通常采用较大的结构断面防止塑性铰失效,但这将导致塑性铰上移或能力保护性构件损坏,震后的可维修性欠佳;结构震后残余强度及修复过程中的自稳性较难评估。或者在桥墩上、下端的外置式耗能装置结构,这种方式存在安装复杂、金属结构外露、维护成本高、景观效果差的缺点,需设置隔离设施防止外露装置损坏、遗失,不利于桥下空间利用。
鉴于此,有必要提出一种高烈度地震区桥梁及其施工方法、震后修复方法以解决或至少缓解上述缺陷。
实现思路