CN104314001B - 再生混凝土带u肋哑铃型柱式桥墩 - Google Patents

再生混凝土带u肋哑铃型柱式桥墩 Download PDF

Info

Publication number
CN104314001B
CN104314001B CN201410557605.0A CN201410557605A CN104314001B CN 104314001 B CN104314001 B CN 104314001B CN 201410557605 A CN201410557605 A CN 201410557605A CN 104314001 B CN104314001 B CN 104314001B
Authority
CN
China
Prior art keywords
concrete
steel
shaped
regeneration
aggregate
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201410557605.0A
Other languages
English (en)
Other versions
CN104314001A (zh
Inventor
杨雨厚
刘来君
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Guangxi Transportation Research Institute
Original Assignee
Guangxi Transportation Research Institute
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Guangxi Transportation Research Institute filed Critical Guangxi Transportation Research Institute
Priority to CN201410557605.0A priority Critical patent/CN104314001B/zh
Publication of CN104314001A publication Critical patent/CN104314001A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN104314001B publication Critical patent/CN104314001B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E01—CONSTRUCTION OF ROADS, RAILWAYS, OR BRIDGES
    • E01D—CONSTRUCTION OF BRIDGES, ELEVATED ROADWAYS OR VIADUCTS; ASSEMBLY OF BRIDGES
    • E01D19/00—Structural or constructional details of bridges
    • E01D19/02—Piers; Abutments ; Protecting same against drifting ice
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E01—CONSTRUCTION OF ROADS, RAILWAYS, OR BRIDGES
    • E01D—CONSTRUCTION OF BRIDGES, ELEVATED ROADWAYS OR VIADUCTS; ASSEMBLY OF BRIDGES
    • E01D2101/00—Material constitution of bridges
    • E01D2101/20—Concrete, stone or stone-like material
    • E01D2101/24—Concrete
    • E01D2101/26—Concrete reinforced
    • E01D2101/268—Composite concrete-metal

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Architecture (AREA)
  • Civil Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Bridges Or Land Bridges (AREA)

Abstract

本发明公开了一种再生混凝土带U肋哑铃型柱式桥墩，由两块钢板和带U形钢槽的两个圆形钢管焊接组成，U形钢槽内及平行的两块钢板之间浇筑普通骨料混凝土，圆形钢管内部浇筑再生骨料混凝土。本发明克服了由于强度及耐久性能差等导致再生混凝土使用受限的问题，有利于再生混凝土在桥梁工程中的推广应用和工程垃圾资源化，可应用在地震烈度较大地区、建筑材料难以运输的区域的斜交桥梁；对于受地震破坏后的桥梁，可以立即将破坏的桥梁破碎出再生骨料，用再生骨料部分替代天然骨料来修复或重建桥梁，减少了运输成本，有利于恢复灾后重建。

Description

再生混凝土带U肋哑铃型柱式桥墩
技术领域
本发明属于钢与混凝土组合结构的桥梁工程技术领域，涉及桥梁墩柱，尤其是一种再生混凝土带U肋哑铃型柱式桥墩。
背景技术
当今，我国是全世界最大的建筑市场，巨大的混凝土需求量导致砂石逐渐表现出了供不应求的趋势，我国许多地区的优质天然骨料已趋枯竭，而大量的采石活动又对生态环境造成了不可逆的破坏。与此同时，建筑废物的排放量也日益增加，而把废弃混凝土进行再利用，即加工成再生骨料用于生产再生混凝土，被认为是解决废弃混凝土问题的最有效途径。再生混凝土技术的应用一方面可以解决废弃混凝土处理困难所带来的问题，另一方面可以减少对天然骨料的消耗，保护骨料产地的生态环境，符合可持续发展的要求。
然而，由于再生骨料的内在损伤和其表面吸附了一层老砂浆而导致吸水率大，致使其所配成的再生混凝土强度、收缩性能及耐久性能等较普通混凝土差，这是制约再生骨料混凝土推广应用的重要原因之一。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种承载力高、抗震性能好、造价低廉、施工方便的再生混凝土带U肋哑铃型柱式桥墩，以满足桥梁工程应用的要求，扩大再生混凝土的使用范围。
为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：再生混凝土带U肋哑铃型柱式桥墩，包括哑铃型截面墩身，哑铃型截面墩身由两块钢板和带U形钢槽的两个圆形钢管焊接组成，平行的两块钢板作为哑铃型截面墩身的横隔墙，两个钢管分别焊接在横隔墙两端，两个圆形钢管各带三个U形钢槽，三个U形钢槽平均分布在圆形钢管上除与横隔墙相接的其他方向；U形钢槽内及平行的两块钢板之间浇筑普通骨料混凝土，圆形钢管内部浇筑再生骨料混凝土。
U形钢槽由外包钢板焊接而成。
U形钢槽宽度B与圆形钢管的直径D比值在0.2185-0.7071范围内。
U形钢槽宽度B与圆形钢管的直径D比值宜取0.4815附近。
U形钢槽长度H与圆形钢管直径D比值宜在0-0.5范围内且不等于0，当取为0时，即取消U形钢槽作用，变成完全哑铃型桥墩。
普通骨料混凝土强度等级不低于C50，再生骨料混凝土强度等级不低于C30，且普通骨料混凝土的强度等级大于再生骨料混凝土。
再生混凝土的骨料粒径在5mm-40mm范围，级配合理。
针对再生骨料混凝土应用存在的问题，发明人设计了一种再生混凝土带U肋哑铃型柱式桥墩，由两块钢板和带U形钢槽的两个圆形钢管焊接组成，U形钢槽内及平行的两块钢板之间浇筑普通骨料混凝土，圆形钢管内部浇筑再生骨料混凝土。由于大直径钢管约束再生混凝土的“套箍”作用，将钢材与混凝土结合在一起，在轴向压力作用下，混凝土的膨胀将受到钢管约束，混凝土处于三向受压状态，将大大提高混凝土的承载力；另外，灌注了普通混凝土的U形钢槽与横隔墙又可以有效地防止钢管发生局部屈曲，构件的延性性能明显改善，耗能能力大大提高，具有优越的抗震性能。此外，外包钢板和钢管可以同时作为模板使用，因此施工中不必进行模板工程，可加快施工进度，提高经济效益。本发明克服了由于强度及耐久性能差等导致再生混凝土使用受限的问题，有利于再生混凝土在桥梁工程中的推广应用和工程垃圾资源化，可应用在地震烈度较大地区、建筑材料难以运输的区域的斜交桥梁；对于受地震破坏后的桥梁，可以立即将破坏的桥梁破碎出再生骨料，用再生骨料部分替代天然骨料来修复或重建桥梁，减少了运输成本，有利于恢复灾后重建。
附图说明
图1是本发明再生混凝土带U肋哑铃型柱式桥墩的结构示意图。
图中：1圆形钢管，2钢板，3U形钢槽，4普通骨料混凝土，5再生骨料混凝土。
具体实施方式
如图1所示，本发明再生混凝土带U肋哑铃型柱式桥墩包括哑铃型截面墩身，哑铃型截面墩身由两块钢板2和带U形钢槽3的两个圆形钢管1焊接组成，平行的两块钢板作为哑铃型截面墩身的横隔墙，两个钢管分别焊接在横隔墙两端，两个圆形钢管各带三个U形钢，三个U形钢槽平均分布在圆形钢管上除与横隔墙相接的其他方向；U形钢槽内及平行的两块钢板之间浇筑普通骨料混凝土4，圆形钢管内部浇筑再生骨料混凝土5。
制作过程
先将外包钢板通过焊接组成U形钢槽，然后把U形钢槽焊接在圆形钢管上，形成两个带U肋的圆形钢管，最后通过两块钢板把两个带U肋的圆形钢管焊接在一起，最终形成带U肋的哑铃型墩柱，随后在圆形钢管内部浇筑再生骨料混凝土(骨料粒径在5mm-40mm范围，级配合理)，在U形钢槽及钢板内部浇筑普普通骨料混凝土。其中，普通骨料混凝土强度等级不低于C50，再生骨料混凝土强度等级不低于C30，且普通骨料混凝土的强度等级大于再生骨料混凝土。
其中，钢板长度L根据桥梁宽度等实际情况采用。U形钢槽宽度B与圆形钢管的直径D比值在0.2185-0.7071范围内，根据单位体积混凝土获得最大承载力的原则宜取0.4815附近；U形钢槽长度H与圆形钢管直径D比值宜在0-0.5范围内，当取0时，即取消U形钢槽作用，变成完全哑铃型桥墩。
设计原理
本发明的再生混凝土带U肋哑铃型柱式桥墩既可以满足承载力要求，又具有良好抗震性能，并能显著提高再生混凝土耐久性，扩大再生混凝土应用范围，此外，该桥墩施工方便，造价低廉。
承载力提高是因为：当轴向力增加时候，混凝土会发生横向变形，当横向变形受到约束情况下，混凝土微裂缝的发展会受到制约，变形性能也会增强，从而提高了承载力。抗震性能提高是因为：一方面灌注了普通混凝土的U形槽钢与横隔墙可以有效地防止钢管发生局部屈曲，构件的延性性能明显改善，耗能能力大大提高；另一方面由于核心混凝土受到约束，在地震作用时候混凝土内部的微裂纹也不容易扩展，从而抗震能力得到提高。耐久性能提高是因为：外包钢板使再生混凝土与大气环境相隔绝，阻止水分的渗透，从而使再生混凝土的耐久性能得到改善。施工方便，造价低廉的原因是：一方面使用废弃的再生混凝土，变废为宝；另一方面钢管及钢板直接充当模板，桥梁墩柱施工过程中不必搭设模板，从而省时省料。

Claims (2)

1.一种再生混凝土带U肋哑铃型柱式桥墩，包括哑铃型截面墩身，其特征在于：所述哑铃型截面墩身由两块钢板和带U形钢槽的两个圆形钢管焊接组成，平行的两块钢板作为哑铃型截面墩身的横隔墙，两个钢管分别焊接在横隔墙两端，两个圆形钢管各带三个U形钢槽，三个U形钢槽平均分布在圆形钢管上除与横隔墙相接的其他方向；所述U形钢槽内及平行的两块钢板之间浇筑普通骨料混凝土，圆形钢管内部浇筑再生骨料混凝土；所述U形钢槽宽度B与圆形钢管的直径D比值在0.2185-0.7071范围内；所述再生骨料混凝土的骨料粒径在5mm-40mm范围；所述U形钢槽长度H与圆形钢管直径D比值在0-0.5范围内且不等于0。
2.根据权利要求1所述的再生混凝土带U肋哑铃型柱式桥墩，其特征在于：所述U形钢槽由外包钢板焊接而成。
CN201410557605.0A 2014-10-20 2014-10-20 再生混凝土带u肋哑铃型柱式桥墩 Active CN104314001B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201410557605.0A CN104314001B (zh) 2014-10-20 2014-10-20 再生混凝土带u肋哑铃型柱式桥墩

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201410557605.0A CN104314001B (zh) 2014-10-20 2014-10-20 再生混凝土带u肋哑铃型柱式桥墩

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN104314001A CN104314001A (zh) 2015-01-28
CN104314001B true CN104314001B (zh) 2017-12-19

Family

ID=52369302

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201410557605.0A Active CN104314001B (zh) 2014-10-20 2014-10-20 再生混凝土带u肋哑铃型柱式桥墩

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN104314001B (zh)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106946527B (zh) * 2017-03-31 2019-06-28 中冶南方城市建设工程技术有限公司 一种再生混凝土重力式u型桥台及其制作方法
CN107190635B (zh) * 2017-06-26 2022-10-04 天津大学 哑铃型钢管混凝土组合桥墩及与承台的连接结构和方法
CN110924292B (zh) * 2019-11-26 2024-06-07 福州大学 一种不锈钢钢筋混凝土板加劲哑铃型组合柱及其施工方法

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4328346A1 (de) * 1992-08-28 1994-03-03 Friedhelm Dipl Ing Weidt Geschlossenes Kunststoffprofil mit offenem Querschnitt
CN200989034Y (zh) * 2006-12-08 2007-12-12 北京工业大学 型钢－钢管混凝土异形柱
KR20110103000A (ko) * 2010-03-12 2011-09-20 고려대학교 산학협력단 콘크리트 충전유닛을 이용한 강합성 중공 프리캐스트 교각 접합구조물 및 그 시공방법
CN103541504A (zh) * 2013-09-23 2014-01-29 沈阳建筑大学 异形截面钢管再生混凝土芯柱
CN104032895A (zh) * 2014-04-12 2014-09-10 北京工业大学 免拆高性能水泥砂浆模板保温再生混凝土l形柱及作法
CN204139052U (zh) * 2014-10-20 2015-02-04 广西交通科学研究院 再生混凝土带u肋哑铃型柱式桥墩

Also Published As

Publication number Publication date
CN104314001A (zh) 2015-01-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN104295002B (zh) 内设局部约束的高强化再生混合钢管砼轴压柱及施工工艺
US10072417B2 (en) Reinforced compound concrete beam containing demolished concrete lumps
CN107503470A (zh) 一种预应力frp套筒frp筋海砂海水膨胀混凝土组合柱
CN101424106A (zh) 钢板再生混合墙及其施工方法
CN103086668A (zh) 一种c60级泵送自密实钢管再生混凝土配合比设计方法
US10087629B2 (en) Seismic steel tubular column with internal local restraint and filled with high-strength compound concrete containing normal-strength demolished concrete lumps and construction process of such column
CN107447646B (zh) 一种钢-连续纤维复合筋ecc-混凝土复合柱/桥墩的制备方法
CN104099845A (zh) 以建筑垃圾作为骨料的公路路面结构
CN105777020A (zh) 一种铁尾矿砂pva纤维增强水泥基复合材料
CN103967205A (zh) Frp管-再生混凝土-钢管双壁空心组合构件
CN104314001B (zh) 再生混凝土带u肋哑铃型柱式桥墩
WO2022052387A1 (zh) 一种钢筋再生块体 / 骨料混凝土预制柱及其施工方法
CN102912937A (zh) 一种内嵌式型钢高延性纤维混凝土组合柱
CN103541501A (zh) 异形截面钢骨再生混凝土柱
CN103541505A (zh) 钢骨玻璃混凝土异形截面柱
CN103899039A (zh) 一种采用弹性混凝土的钢-混凝土组合梁
CN204266439U (zh) 基于钢-超高性能混凝土的新型组合梁结构
CN103408266A (zh) 一种c40级泵送自密实钢管再生混凝土配合比设计方法
CN206655345U (zh) 一种高延性混凝土组合抗震墙
CN102828578A (zh) 一种螺栓连接式可拼装防裂防渗永久性柱模板
CN102912893B (zh) 一种高延性纤维混凝土组合砌块砌体墙及其施工方法
CN102808480A (zh) 钢管珊瑚混凝土构件
CN104328735B (zh) 再生混凝土z型墩柱
CN106381956A (zh) 混凝土预制外壳‑再生混合混凝土组合柱及其制备方法
CN202925712U (zh) 一种砌块砌体墙加固装置

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant