[實(shí)用新型]一種UHPC箱型鋼管混凝土勁性骨架柱結(jié)構(gòu)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201920788814.4
• 申請(qǐng)日: 2019-05-29
• 公開（公告）號(hào): CN210134331U
• 公開（公告）日: 2020-03-10
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 韋建剛;陳鋼;謝志濤;陳寶春
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 福州大學(xué)
• 主分類號(hào): E01D19/02
• 分類號(hào): E01D19/02;E01D21/00;E01D101/26
• 代理公司: 福州元?jiǎng)?chuàng)專利商標(biāo)代理有限公司 35100
• 代理人: 陳方淮;蔡學(xué)俊

本實(shí)用新型涉及一種UHPC箱型鋼管混凝土勁性骨架柱結(jié)構(gòu)，包括有四根等長的支撐柱，該支撐柱通過鋼筋UHPC板相連接，使形成支撐柱位于四角的方形結(jié)構(gòu)，該支撐柱與鋼筋UHPC板通長設(shè)置；所述支撐柱由鋼管混凝土柱和包裹鋼管混凝土柱的外包UHPC層組成，該鋼管混凝土柱包括有一鋼管以及填充設(shè)置在鋼管內(nèi)的管內(nèi)混凝土；所述鋼筋UHPC板包括有位于相鄰兩支撐柱之間方形UHPC板，該方形UHPC板內(nèi)與支撐柱連接側(cè)設(shè)有定位塊，兩相鄰支撐柱的定位塊間通過鋼筋網(wǎng)相連接，鋼筋網(wǎng)內(nèi)部由交錯(cuò)分布架設(shè)并固連的鋼筋形成，該UHPC箱型鋼管混凝土勁性骨架柱結(jié)構(gòu)合理，延性好、承載力高、剛度大、自重輕、耐久性好的性能，有效減少墩柱的占用空間。

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及一種UHPC箱型鋼管混凝土勁性骨架柱結(jié)構(gòu)。

背景技術(shù)

超高性能混凝土（Ultra-high Performance Concrete，以下簡稱UHPC）堪稱耐久性最好的工程材料，經(jīng)過適當(dāng)配筋的UHPC的力學(xué)性能接近鋼結(jié)構(gòu)，同時(shí)，UHPC具有優(yōu)良的耐磨、抗爆性能，在摻加一定量的微細(xì)鋼纖維后，其延性能得到顯著的提高，甚至可以達(dá)到普通混凝土延性的250倍，極限拉應(yīng)變可達(dá)極限壓應(yīng)變的1%；UHPC在各種工程設(shè)施中有著廣泛的應(yīng)用前景，尤其是大跨徑橋梁、抗爆結(jié)構(gòu)（軍事工程、銀行金庫等）和薄壁結(jié)構(gòu)等；UHPC一般由水泥、硅灰、細(xì)砂、高效減水劑和鋼纖維等材料組成，組分細(xì)度小、流動(dòng)性好、自密性好；UHPC在制備和使用時(shí)，各原材料使用效率高，有利于減少材料用量和降低CO2的排放，具有節(jié)材、節(jié)能和減排的效果，符合現(xiàn)在社會(huì)可持續(xù)發(fā)展的主題，是新一代高價(jià)值、高潛力的結(jié)構(gòu)和功能材料。

箱型鋼管混凝土勁性骨架柱在實(shí)際工程的應(yīng)用中仍然出現(xiàn)一些不足之處，具體如下說明：

隨著現(xiàn)在科學(xué)和技術(shù)的快速發(fā)展，越來越多大跨徑橋梁拔地而起，其對(duì)箱型鋼管混凝土勁性骨架柱的承載力、剛度和耐久性要求也越來越高。如果不改變箱型鋼管混凝土勁性骨架柱中的鋼管混凝土截面面積而通過增大其外包鋼筋混凝土層截面面積來提升箱型鋼管混凝土勁性骨架柱的承載力、剛度和耐久性，就會(huì)增大墩柱的占用空間，不利于橋下通行，也增加了施工難度。但是為了滿足箱型鋼管混凝土勁性骨架柱的優(yōu)越性能，外包鋼筋混凝土層往往設(shè)計(jì)成較厚形式，從而產(chǎn)生結(jié)構(gòu)體量過大的問題。

目前箱型鋼管混凝土勁性骨架柱中所填的混凝土大部分自重大、強(qiáng)度低、剛度弱、易碎、耐腐蝕一般的普通混凝土，這些缺點(diǎn)影響和限制了箱型鋼管混凝土勁性骨架柱在大型橋梁中的應(yīng)用；在風(fēng)沙環(huán)境影響較嚴(yán)重的西部地區(qū)，外包鋼筋混凝土層受損程度也較為嚴(yán)重，不利于箱型鋼管混凝土勁性骨架柱的正常使用。

又由于箱型鋼管混凝土勁性骨架柱中外包鋼筋混凝土層的自密實(shí)性差，結(jié)構(gòu)在受荷過大時(shí)，進(jìn)一步增加外包鋼筋混凝土層的局部壓潰破壞，降低了箱型鋼管混凝土勁性骨架柱的優(yōu)越性能。

因而，有必要改進(jìn)一種新型的箱型鋼管混凝土勁性骨架柱結(jié)構(gòu)，既能夠提升結(jié)構(gòu)的承載力、剛度和耐久性，又不增加結(jié)構(gòu)橫截面的面積，減輕結(jié)構(gòu)自重。

實(shí)用新型內(nèi)容

鑒于現(xiàn)有技術(shù)的不足，本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種UHPC箱型鋼管混凝土勁性骨架柱結(jié)構(gòu)，不僅結(jié)構(gòu)合理，延性好、承載力高、剛度大、自重輕、耐久性好的性能，且有效減少墩柱的占用空間。

為了解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型的技術(shù)方案是：包括有四根等長的支撐柱，該支撐柱通過鋼筋UHPC板相連接，使形成支撐柱位于四角的方形結(jié)構(gòu)，該支撐柱與鋼筋UHPC板通長設(shè)置；所述支撐柱由鋼管混凝土柱和包裹鋼管混凝土柱的外包UHPC層組成，該鋼管混凝土柱包括有一鋼管以及填充設(shè)置在鋼管內(nèi)的管內(nèi)混凝土；所述鋼筋UHPC板包括有位于相鄰兩支撐柱之間方形UHPC板，該方形UHPC板內(nèi)與支撐柱連接側(cè)設(shè)有定位塊，兩相鄰支撐柱的定位塊間通過鋼筋網(wǎng)相連接，鋼筋網(wǎng)內(nèi)部由交錯(cuò)分布架設(shè)并固連的鋼筋形成。

進(jìn)一步的，所述方形UHPC板內(nèi)的鋼筋網(wǎng)沿支撐柱長度方向布置。