CN102168402A

CN102168402A - 复式充油钢管混凝土桥墩结构

Info

Publication number: CN102168402A
Application number: CN 201110094267
Authority: CN
Inventors: 吉伯海; 陈冬华; 陈策; 傅中秋; 瞿涛
Original assignee: Hohai University HHU
Current assignee: Hohai University HHU
Priority date: 2011-04-15
Filing date: 2011-04-15
Publication date: 2011-08-31

Abstract

本发明公开了一种复式充油钢管混凝土桥墩结构，其特征在于包括内钢管、外钢管，一个以上的内钢管位置固定后，由箍筋箍紧为一个内钢管单元，将该内钢管单元整体置于外钢管中；内钢管内填充满油液，外钢管内、内钢管之间填充混凝土。外钢管的内壁均匀焊接T型加劲肋。本发明的复式充油钢管混凝土桥墩结构，具有良好的减震效果、刚度、塑变性能、位移延性，便于安装，施工快捷、全程可使用流程化工艺操作。

Description

复式充油钢管混凝土桥墩结构

技术领域

本发明涉及一种复式充油钢管混凝土桥墩结构，属于桥梁工程中钢管混凝土桥墩技术领域。

背景技术

与传统的钢筋混凝土桥墩相比，钢管混凝土桥墩具有良好的抗压、抗弯和抗震性能，在建筑结构以受压为主的柱子和拱桥的拱肋中得到广泛的应用。然而，由于钢管与混凝土之间相互作用效应的复杂性，钢管混凝土存在以下不足：（1）针对填充混凝土的钢桥墩，其强度和刚度大，变形能力不足。混凝土具有很强的抗压强度，填充混凝土后，钢桥墩整体刚度显著提高，根部不易产生局部屈曲，但是由于刚度过大，延性变形能力不足，易产生脆性破坏；（2）经济性和减震性能不能兼备。单一的提高钢桥墩的刚度和强度，比如加大钢桥墩的壁厚、增加加劲肋的数量、增大加劲肋的尺寸，减震性能提高有限，而用钢量却明显提升，经济成本显著提高；（3）加劲肋制作施工繁琐。在钢桥墩截面设置加劲肋可以有效的避免其产生局部屈曲，但是由于对加劲肋设置没有形成程序化的操作流程，导致其制作施工过程比较复杂，费时费工；（4）震后修复性能不佳。普通钢桥墩和钢管混凝土桥墩，在地震发生后，根部容易产生损伤和破坏。对损伤部位的修复比较困难。大多数时候，需要拆除重建。造成重复建设浪费巨大。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种具有良好抗震性能的复式充油钢管混凝土桥墩结构。

为了实现上述的密度本发明是通过以下的技术方案实现的：

复式充油钢管混凝土桥墩结构，其特征在于包括内钢管、外钢管，一个以上的内钢管位置固定后，由箍筋箍紧为一个内钢管单元，将该内钢管单元整体置于外钢管中；外钢管与内钢管之间填充混凝土。

复式充油钢管混凝土桥墩结构，其特征在于所述外钢管的内壁均匀布焊接T型加劲肋。

复式充油钢管混凝土桥墩结构，其特征在于在内钢管内填充满油液。

本发明的特点和具有的有益效果如下：

（1）结构构造合理，安装方便，具有较好的整体性。

（2）本发明采用的结构和材料既能够满足钢桥墩的强度和刚度要求，又具有较大的塑性变形能力，在地震荷载作用下，体现出较好的位移延性。

（3）在遭到地震破坏后，可以对被破坏单根内钢管置换，维修方便，维修费用少。

（4）使用本发明的复式充油钢管比传统使用普通混凝土作为填充物相比,可节省大量的水泥，减少对环境的污染。

（5）本发明复式充油钢管混凝土桥墩的各部件，包括T型加劲肋和内钢管采用模块化生产，在工厂内制作完成后运至现场安装，所需油液，现场配制后填充于内钢管中。施工便捷。

综上所述，本发明的复式充油钢管混凝土桥墩结构，具有良好的减震效果、刚度、塑变性能、位移延性。便于安装，施工快捷、全程可使用流程化工艺操作。

附图说明

图1是横截面为箱形的充油钢管混凝土桥墩示意图；

图2是横截面为圆形的充油钢管混凝土桥墩示意图。

附图中主要附图标记的说明：1内钢管、2外钢管、3油液、4箍筋、5内填混凝土、6加劲筋。

具体实施方式

实施例1

图1是横截面为箱形的充油钢管混凝土桥墩示意图。图2是横截面为圆形的充油钢管混凝土桥墩示意图。参照图1、2所示，复式充油钢管混凝土桥墩结构，由内钢管1、外钢管2组成，在内钢管内填充满油液3，是将一个以上的内钢管位置固定后，由箍筋4箍紧为一个内钢管单元，将该内钢管单元整体置于外钢管2中，外钢管2的内壁均布焊接T型加劲肋6，外钢管内、内钢管之间填充混凝土5。

每个内钢管单元的数量没有具体限定，不同数量的内钢管箍紧成不同的截面形状，但以最大接触外钢管的内壁为限。图1中，内钢管数量为9个，箍紧后构成箱形截面，内钢管对称布置，图2中内钢管数量为7个，箍紧后构成圆形截面，内钢管环绕布置。本发明涉及到的内钢管的数量仅为举例，并非用于限定，实际操作中可以根据桥墩的不同截面尺寸，内部布置的钢管与钢管之间的间距参照相关设计规范执行。

内钢管内填充的油液需要充满整个钢管然后密封钢管两个端部；焊接T型加劲肋6，加劲肋6的长度，宽度参照相关设计规范执行即可。

普通的钢管混凝土桥墩结构，因为钢管对内部混凝土的约束作用，在一定程度上延缓混凝土的开裂，从而使得钢管混凝土墩柱具有较高的抗弯刚度和承载力。但是由于内部混凝土是脆性材料，刚度过大而延性不足，在地震发生时候，容易因为变形性能的不足造成破坏。在钢管内部添置内钢管结构，可以有效的利用起钢材的延性性能好的特点，进一步用内钢管的塑性变形吸收地震能量，使得桥墩的延性性能大大提高。而在内钢管内部充满油液，目的是为了增加结构的阻尼，在地震发生时，同样可以吸收地震能量。并且，可以通过调节内钢管内的油压来调整阻尼的大小。通过增置内钢管，填充油液两项措施使得钢桥墩的刚度延性达到一个最佳的平衡。发挥最佳的抗震性能。

上述具体实施方式不以任何形式限制本发明的技术方案，凡是采用等同替换或等效变换的方式所获得的技术方案均落在本发明的保护范围。

Claims

1.复式充油钢管混凝土桥墩结构，其特征在于包括内钢管、外钢管，一个以上的内钢管由箍筋箍紧后置于外钢管中；外钢管与内钢管之间填充混凝土，内钢管内填充满油液。

2.根据权利要求1所述的复式充油钢管混凝土桥墩结构，其特征在于所述外钢管的内壁均匀焊接T型加劲肋。