[實用新型]鋁合金管約束型鋼混凝土橋墩墩柱

有效

• 申請號: 201220183099.X
• 申請日: 2012-04-26
• 公開（公告）號: CN202644384U
• 公開（公告）日: 2013-01-02
• 發明（設計）人: 楊勇;黨炎龍;邢豪
• 申請（專利權）人: 西安建筑科技大學
• 主分類號: E01D19/02
• 分類號: E01D19/02
• 代理公司: 西安智大知識產權代理事務所 61215
• 代理人: 劉國智

技術領域

本實用新型屬于橋梁工程領域，涉及鋼筋混凝土結構，尤其涉及一種鋁合金管約束型鋼混凝土橋墩墩柱。

背景技術

作為橋梁結構關鍵受力構件，橋墩墩柱抗震設計和耐久性設計始終是橋梁工程領域重要研究課題。我國目前橋梁橋墩主要采用鋼筋混凝土結構，應該注意到，鋼筋混凝土橋墩在具有結構剛度大、疲勞性能好、可模性好和造價合理等性能優點的同時，也普遍存在箍筋約束弱、延性偏低、橋墩承載能力不足和抗震性能差等缺點，容易因橋墩承載能力、變形能力和延性偏低而發生嚴重地震破壞，在近年來國內外多次地震中，均有鋼筋混凝土橋墩破壞嚴重并且難以修復的震害現象發生，對地震中救災搶險和災后修復重建工作造成了很大困難。因此，在努力提高和改善傳統鋼筋混凝土橋墩抗震性能的同時，創新開發高效新型的橋墩墩柱形式并發展新型橋墩墩柱抗震設計方法也日漸成為當前橋梁工程界重點關注問題和研究熱點之一。

在房屋建筑中鋼管混凝土柱、型鋼混凝土柱和鋼管混凝土約束鋼筋混凝土柱大量研究和應用背景下，鋼管混凝土橋墩、型鋼混凝土橋墩和鋼管約束混凝土橋墩在國內外橋梁工程也得到了一些推廣應用。其中，型鋼混凝土橋墩因內部型鋼存在，可以顯著提高橋墩墩柱承載能力、剛度和抗震性能，鋼管約束混凝土橋墩鋼管外置鋼筋混凝土橋墩外部，在施工階段充當模板、在使用階段不直接參與橋墩墩柱的縱向受力以有效防止鋼管過早受壓屈失穩屈曲，僅對鋼筋混凝土起橫向約束作用，可以顯著提高橋墩墩柱的變形能力、耗能性能和延性，具有良好抗震性能。

發明內容

為了克服上述現有技術的缺點，本實用新型的目的在于提供一種鋁合金管約束型鋼混凝土橋墩墩柱，在型鋼混凝土橋墩和鋼管約束混凝土橋墩基礎上，充分發揮鋁合金管的良好防腐耐久性能，創新提出了鋁合金管約束型鋼混凝土橋墩墩柱，在有效發揮型鋼混凝土橋墩和鋼管約束混凝土橋墩優點的同時，使橋墩耐久性難題得到了很好解決，在橋梁結構尤其是近海和沿海橋梁結構中具有非常顯著性能優勢。

為了達到上述目的，本實用新型采用的技術方案為：

鋁合金管約束型鋼混凝土橋墩墩柱，包括橋墩墩柱基礎5、橋墩墩柱上部蓋梁4以及位于二者之間的鋁合金管1，鋁合金管1內設置有型鋼2，在型鋼2與鋁合金管1內壁之間澆筑有混凝土3。

所述型鋼2為十字形鋼、工字鋼、圓鋼管或者方鋼管。

所述鋁合金管1與橋墩墩柱基礎5的頂面之間留有一定距離，同時型鋼2插入到橋墩墩柱基礎5中。

所述鋁合金管1與橋墩墩柱上部蓋梁4之間留有一定距離。

實現該結構的具體步驟是：

(1)按照設計要求確定鋁合金管直徑和壁厚；

(2)按照設計要求確定內部型鋼截面形狀和截面尺寸，并進行內部型鋼安裝就位；

(3)按設計要求的混凝土強度進行混凝土澆注振搗，待鋁合金管內混凝土養護到一定強度后，即形成鋁合金管約束型鋼混凝土橋墩；

(4)鋁合金管與橋墩墩柱基礎頂面預留一定距離；

(5)鋁合金管與橋墩墩柱上部蓋梁預留一定距離；

(6)鋁合金管約束型鋼混凝土橋墩墩柱截面形式可以是方形、矩形、圓形和圓端型等各種截面形狀。

與傳統鋼筋混凝土橋墩相比，本實用新型專利具有以下優點：

(1)抗震性能好：由于內部型鋼存在，橋墩抗彎、抗剪承載能力均得到顯著提高，同時由于橋墩墩柱內混凝土受到外部鋁合金管的橫向約束，混凝土變形能力得到顯著提高，尤其是對于較高強度等級的混凝土，由于受到良好約束，高強混凝土變形能力得到極大改善，墩柱極限變形能力、延性和耗能能力均可以顯著提高，因此，具有良好的抗震性能，可有效防止和避免橋墩在大震下發生嚴重破壞和倒塌。

(2)耐久性能好：在鋁合金管約束型鋼混凝土橋墩墩柱中，由于置于墩柱外部的鋁合金管具有良好的耐腐蝕性能，橋墩墩柱的耐久性能得到很好提高，可以有效解決橋墩耐久性設計關鍵難題；

(3)外觀效果好：由于鋁合金管本身具有較好的外觀效果，鋁合金管約束型鋼混凝土橋墩墩柱無需進行外表處理，即可具有良好的外觀效果，對于橋梁尤其是城市市政橋梁應用具有顯著性能優勢；

(4)施工方便：在鋁合金管約束型鋼混凝土橋墩墩柱中，由于無需配置縱向和橫向受力鋼筋，可以大量節省鋼筋制作綁扎工時，同時鋁合金管約束型鋼混凝土橋墩墩柱施工時，鋁合金管可以起到施工模板作用，可以節省模板用材和用工，施工方便；

(5)可回收率高：鋁合金材料具有非常高的可回收率，在較低回收成本下能實現近90％的回收，復合節能環保需求和可持續發展需要。