[發明專利]新型鋼管混凝土加勁混合結構及其施工方法

在審

• 申請號: 202110064722.3
• 申請日: 2021-01-18
• 公開（公告）號: CN112796415A
• 公開（公告）日: 2021-05-14
• 發明（設計）人: 韓林海;馬丹陽;牟廷敏;王法承;范碧琨;李威;于清
• 申請（專利權）人: 清華大學;四川省公路規劃勘察設計研究院有限公司
• 主分類號: E04B1/19
• 分類號: E04B1/19;E04G21/00;E04B1/98;E04H9/02
• 代理公司: 北京路浩知識產權代理有限公司 11002
• 代理人: 周志斌

本發明提供一種新型鋼管混凝土加勁混合結構及其施工方法，包括：內層鋼板組件為多塊鋼板拼接的形成加勁混合結構的內層管狀結構；多根圓鋼管弦桿沿內層鋼板組件的管狀結構延伸方向均勻設置于內層鋼板組件的外周；型鋼腹桿與相鄰兩個圓鋼管弦桿連接，形成對圓鋼管弦桿的加強結構；外層鋼板組件鋪設于圓鋼管弦桿和型鋼腹桿的外側；圓鋼管弦桿的內部，以及內層鋼板組件和外層鋼板組件之間澆筑有混凝土。本發明通過合理布置鋼管混凝土結構的結合形式，發揮鋼管混凝土對結構抗彎剛度和抗彎承載力的貢獻，并且在鋼管混凝土結構外包鋼筋混凝土結構，有效避免了常規鋼管結構遭受環境腐蝕作用，具有承載力高、延性好、抗震性能優異和耐腐蝕性能好等優點。

技術領域

本發明涉及結構工程技術領域，尤其涉及一種新型鋼管混凝土加勁混合結構及其施工方法。

背景技術

在現有的結構工程中，采用的結構形式包括鋼結構、鋼筋混凝土結構和鋼管混凝土結構。鋼結構存在穩定性不足的嚴重問題，往往會為了滿足穩定性要求而增大截面，降低經濟效益；鋼筋混凝土結構在偏心受力的工況下容易產生裂縫，導致結構過早的失去承載能力；鋼管混凝土結構能夠實現鋼管與混凝土之間的組合作用，充分發揮兩種材料的特性，但是鋼管位于截面中心，對抗彎剛度和抗彎承載力貢獻較小，并且鋼管長期暴露在外部環境中，存在鋼管腐蝕問題，對于設計使用年限往往達100年的結構尤其具有潛在隱患。

發明內容

本發明提出一種新型鋼管混凝土加勁混合結構，用以解決現有技術中鋼結構存在穩定性不足的嚴重問題，現有鋼結構往往會為了滿足穩定性要求而增大截面，降低經濟效益的缺陷，通過合理布置鋼管混凝土的結構形式，能夠充分發揮鋼管混凝土對結構抗彎剛度和抗彎承載力的貢獻，并且在鋼管混凝土結構外包鋼筋混凝土結構，有效避免了常規鋼管結構遭受環境腐蝕作用，具有承載力高、延性好、抗震性能優異和耐腐蝕性能好等優點。

本發明還提出一種新型鋼管混凝土加勁混合結構的施工方法，用以解決現有技術中鋼結構存在穩定性不足的嚴重問題，現有鋼結構往往會為了滿足穩定性要求而增大截面，降低經濟效益的缺陷，通過結合合理布置后的加勁混合結構，實現了新型鋼管混凝土加勁混合結構對結構抗彎剛度和抗彎承載力的提升，并且可有效提高施工效率，縮短工期，提升施工質量。

根據本發明第一方面提供的一種新型鋼管混凝土加勁混合結構，包括：內層鋼板組件、圓鋼管弦桿、型鋼腹桿和外層鋼板組件；

所述內層鋼板組件為多塊鋼板拼接形成的加勁混合結構的內層管狀結構；

多根所述圓鋼管弦桿沿所述內層鋼板組件的延伸方向均勻設置于所述內層鋼板組件的外周；

所述型鋼腹桿與相鄰兩個所述圓鋼管弦桿連接，形成對所述圓鋼管弦桿的加強結構；

所述外層鋼板組件為多塊鋼板拼接的加勁混合結構的外層管狀結構，并鋪設于所述圓鋼管弦桿和所述型鋼腹桿的外側；

其中，所述圓鋼管弦桿的內部，以及所述內層鋼板組件和所述外層鋼板組件之間澆筑有混凝土。

根據本發明的一種實施方式，所述內層鋼板組件包括：上弦內層鋼板、腹部內層鋼板和下弦內層鋼板；

至少兩個所述腹部內層鋼板分別與所述上弦內層鋼板和所述下弦內層鋼板連接形成加勁混合結構的內層管狀結構。

具體來說，本實施例提供了一種內層鋼板組件的實施方式，通過將內層鋼板組件設置為包括上弦內層鋼板、腹部內層鋼板和下弦內層鋼板，使得內層鋼板組件在安裝過程中可以被拆卸為若干子鋼板，并分別加工和運輸，提升了工作的效率。

需要說明的是，在上弦內層鋼板、腹部內層鋼板和下弦內層鋼板安裝時，根據承重構件設計標準，將內層鋼板組件在承重構件設計位置進行拼接，為了節約篇幅，本發明沒有對此做出過多的描述，在實際應用中，對上弦內層鋼板、腹部內層鋼板和下弦內層鋼板的連接方式可根據實際需求和本領域的相關連接方式進行選擇和設計。