CN109322406B - 一种巨型钢管混凝土斜柱与斜撑转换节点结构 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种巨型钢管混凝土斜柱与斜撑转换节点结构，包括斜支柱(1)、框架柱(18)、斜撑(19)、转换构件及框架梁(8)，斜撑(19)固定连接在转换构件上，框架柱固定连接在转换构件上，转换构件固定设置于斜支柱顶端，框架梁固接或铰接连接在转换构件上转换构件包括依次固定连接的椭圆转换件、大圆变小圆转换件以及圆变方转换件，椭圆转换件与斜支柱连接，大圆变小圆转换件与斜撑连接，圆变方转换件与框架柱连接，斜支柱、框架柱、斜撑中均设置有环形加劲肋板和纵向加劲肋板，转换构件中设置平行于斜撑面竖内肋板、垂直于斜撑面竖内肋板、环形加劲肋板，斜支柱与转换构件通过水平圆形转换肋板和竖向弧形转换肋板连接。

Description

一种巨型钢管混凝土斜柱与斜撑转换节点结构

技术领域

本发明涉及建筑结构技术领域，特别是一种超高层建筑结构用巨型支撑框架结构。

背景技术

随着高层、超高层建筑的功能和形式不断往多样化的方向发展，转换层的应用也越来越广泛。斜柱转换结构具有转换构件，其主要承受轴向荷载，具有传力路径短、转换构件截面尺寸较小的特点，有利于建筑空间的使用，因而具有广泛的应用前景。此外，因为转换构件主要承受轴向荷载，所以适合采用钢管混凝土构件。钢管混凝土构件尺寸比传统钢筋混凝土构件小，且节省模板、不需绑扎钢筋，施工进度快、施工质量有保证。斜柱转换结构的斜柱和支柱均采用钢管混凝土构件时，称为钢管混凝土斜柱转换结构。节点作为钢管混凝土斜柱转换结构中的重要部位，其力学性能和构造方法的研究成果少，成为制约钢管混凝土斜柱转换结构应用的瓶颈。

根据转换构件类型的不同，现有斜柱转换结构节点主要分为钢筋混凝土斜柱转换节点、型钢混凝土斜柱转换节点和钢管混凝土斜柱转换节点三种类型。

1.转换构件为钢筋混凝土构件的斜柱转换节点

斜柱和支柱均为钢筋混凝土构件，斜柱、支柱、楼盖梁的钢筋交汇于节点处，节点区混凝土一次浇捣成形。斜柱、楼盖梁的内力通过钢筋和混凝土直接传递至节点区，然后传递至支柱，节点的整体性好。不过，在实际应用中存在不足，主要为：

(1)构件截面尺寸大，影响建筑空间的使用。斜柱转换结构中的斜柱承担上部结构传来的荷载，内力较大，且与竖直方向的倾角越大斜柱内力越大。钢筋混凝土构件的承载力较低，为了满足安全性的要求，斜柱的截面尺寸和节点的体积均较大，将造成转换楼层建筑使用空间的减少以及管道通行的不便。

(2)节点施工难度大。虽然钢筋混凝土斜柱转换节点的整体性较好，但多根斜柱、支柱、楼盖梁的钢筋在节点区汇集、锚固，节点区钢筋密集、绑扎困难，施工质量难保证。节点区体积大，混凝土浇捣密实性难保证，且浇捣时水化热高、温度应力较大，对裂缝控制不利。此外，混凝土结构施工过程需要支模作业，工期较长。

2.转换构件为型钢混凝土构件的斜柱转换节点

斜柱和支柱均为型钢混凝土构件，斜柱、支柱、楼盖梁的钢筋、型钢交汇于节点处，节点区混凝土一次浇捣成形。斜柱、楼盖梁的内力通过型钢、钢筋和混凝土直接传递至节点区，然后传递至支柱，节点的整体性好。

这类型节点的转换构件采用型钢混凝土，截面比钢筋混凝土构件小，有利于建筑空间的使用。不过，节点处有多根斜柱、支柱的型钢和钢筋、以及楼盖梁的钢筋汇集，节点区钢筋密集、绑扎困难，施工难度大，质量难保证。

3.转换构件为钢管混凝土构件的斜柱转换节点

斜柱和支柱均采用钢管混凝土，楼盖梁一般采用钢梁或型钢混凝土梁，梁与节点的连接方式与一般的钢管混凝土节点相同。竖向荷载通过斜柱与支柱的连接传递，梁端弯矩通过节点内隔板或外加强环进行传递，梁端剪力通过梁腹板与支柱或斜柱钢管的连接进行传递。工程中已应用的钢管混凝土斜柱转换结构主要有以下三种类型，各有优缺点：

(1)斜柱与支柱相贯式节点。斜柱和支柱可分别采用矩形和圆形截面钢管混凝土柱，也可均采用圆形截面钢管混凝土柱，对构件截面形状的要求较低。支柱侧面开洞口，斜柱从支柱侧面与支柱相贯连接，节点区设内隔板或外环板，楼盖梁在节点区与支柱连接、或直接与斜柱连接，斜柱、节点、支柱的混凝土一次或分段浇捣完成。

支柱侧面开洞削弱了支柱截面，且造成相贯区域的应力分布复杂化。斜柱内力以轴力为主，从侧面传递内力给支柱时，对支柱产生水平向剪切分力，以及支柱与斜柱相贯界面的竖向剪切分力。水平向剪切分力由支柱截面抗剪承载力或节点区的内隔板承担，竖向剪切分力由钢管焊缝与相贯界面的混凝土抗剪强度承担，传力路径较明确，但传力单元多、造成节点区应力分布复杂，容易形成薄弱截面。与斜柱位于同一平面的楼盖梁只能与斜柱连接，不能直接与支柱连接，将进一步造成节点区域传力的不明确。若节点区通过外环板连接不同方向楼盖梁，将使节点区范围大大增加，影响建筑外观和使用。

(2)斜柱与支柱对接式节点。该类型节点只适用于斜柱和支柱均采用矩形截面钢管混凝土柱的情况，且一般只连接2根斜柱。支柱横截面面积与两斜柱相交处底部横截面总面积相等，斜柱下端与支柱各边钢板对接焊接，斜柱相交处均与竖向隔板焊接，竖向隔板与支柱钢管内侧焊接，节点区设内隔板或外环板，楼盖梁在节点区与支柱连接，斜柱、节点、支柱的混凝土一次或分段浇捣完成。斜柱内力通过对接的钢管及混凝土直接传递，楼盖梁的梁端内力传递方式与普通钢管混凝土节点相同。

该类型节点保证了支柱的完整性，传力路径简单、明确。不过，采用该连接方式时，只能采用矩形截面钢管混凝土构件，而矩形钢管对核心混凝土的约束效应较差，经济效益较低。

(3)设内隔板的斜柱与支柱插入式节点，斜柱和支柱分别采用矩形和圆形截面钢管混凝土柱。两斜柱的钢板下端分别与从节点区外伸的竖向隔板侧面焊接、与节点区的竖向肋板的上端对接焊接；竖向隔板和竖向肋板相互焊接，且下端均与下内隔板焊接；节点区在对应楼盖梁上下翼缘高度处分别设置上、下两道内隔板和外加强环；楼盖梁在节点区与支柱连接；斜柱、节点、支柱的混凝土可一次或分段浇捣完成。斜柱端与梁端弯矩通过内隔板、外环板传递，斜柱竖向荷载通过竖向隔板和肋板传递至节点区，再通过下内隔板和混凝土以局部压力的形式传递至支柱。

该类型节点保证了支柱的完整性，能实现矩形截面斜柱与圆形截面支柱的连接，从而不影响上部建筑使用空间、提高支柱的承载能力，传力路径简单、明确。不过，节点核心区设置了上、下内隔板，焊接工作量较大，且当支柱截面尺寸较小时，焊接施工和混凝土浇捣困难，施工质量难以保证。

发明内容

为了克服现有技术存在的上述问题，本发明提供一种巨型钢管混凝土斜柱与斜撑转换节点结构。

本发明的目的通过下述技术方案实现：一种巨型钢管混凝土斜柱与斜撑转换节点结构，包括斜支柱(1)、框架柱(18)、斜撑(19)、转换构件及框架梁(8)，所述斜撑(19)固定连接在转换构件上，所述框架柱(18)固定连接在转换构件上，所述转换构件固定设置于斜支柱(1)顶端，所述框架梁(8)固接或铰接连接在转换构件上。

优选的，所述转换构件包括三部分：椭圆转换件(7)、大圆变小圆转换件(12)以及圆变方转换件(13)，所述椭圆转换件(7)与所述斜支柱(1)连接，所述大圆变小圆转换件(12)与所述斜撑(19)连接，所述圆变方转换件(13)与所述框架柱(18)连接，所述椭圆转换件(7)与所述大圆变小圆转换件(12)固定连接，所述大圆变小圆转换件(12)与所述圆变方转换件(13)固定连接。

优选的，所述转换构件包括平行于斜撑面竖内肋板(16)，所述斜撑(19)内具有纵向加劲肋板(14)，所述平行于斜撑面竖内肋板(16)与所述纵向加劲肋板(14)相对应，所述平行于斜撑面竖内肋板(16)固定连接到转换构件的内壁上，所述纵向加劲肋板(14)固定连接到转换构件的外壁上。

优选的，所述转换构件在所述斜撑(19)位置设置水平圆形加劲肋板(11)，所述水平圆形加劲肋板(11)与平行于斜撑面竖内肋板(16)固定连接，所述水平圆形加劲肋板(11)与垂直于斜撑面竖内肋板(10)固定连接，所述斜撑(19)具有截面，其截面与转换构件固定连接。

优选的，所述斜撑(19)为两个且为圆形斜撑，所述斜撑(19)的截面围成一圆弧切面，所述转换构件形成一圆弧截面，所述水平圆形加劲肋板(11)设置于圆弧截面的中部，两个弧形切面分别固定连接到两侧圆弧截面上，所述水平圆形加劲肋板(11)固定连接在转换构件的内壁上，所述斜撑(19)内设置环形加劲肋板(15)，所述环形加劲肋板(15)固定连接到斜撑(19)内壁上，斜撑(19)内纵向加劲肋板(14)固定连接在环形加劲肋板(15)上，所述斜撑(19)内纵向加劲肋板(14)与转换构件水平的水平圆形加劲肋板(11)相对应，两块加劲板互相垂直。

优选的，所述转换构件包含垂直于斜撑面竖内肋板(10)，其竖向两侧固定连接于转换构件内壁上，其下侧固定连接于所述水平圆形转换肋板(5)，其上侧固定连接于所述框架柱(18)内水平环板(17)，所述平行于斜撑面竖内肋板(16)，其竖向一侧固定连接于转换构件内壁上，其竖向一侧固定连接于垂直于斜撑面竖内肋板(10)上，其下侧固定连接于水平圆形转换肋板(5)，其上侧固定连接于所述框架柱(18)内的水平环板(17)。

优选的，所述斜支柱(1)为两个且为圆形斜柱，斜柱的截面包含横截面与竖截面，斜柱的横截面为弧形横切面，两斜柱的横截面围成一圆弧横切面，斜柱的竖截面为弧形竖切面，所述水平圆形转换肋板(5)围成一圆弧截面，弧形横切面固定连接到圆弧截面上，水平圆形转换肋板(5)圆弧截面尺寸应大于圆弧横切面尺寸，竖向弧形转换肋板(3)围成一弧形截面，两斜柱的弧形竖切面分别固定连接到竖向弧形转换肋板(3)两侧面弧形截面上，竖向弧形转换肋板(3)弧形截面尺寸应大于弧形竖切面尺寸。

优选的，所述斜支柱(1)内具有纵向加劲肋板(4)和环形加劲肋板(2)，平行于斜撑面竖内肋板(16)与纵向加劲肋板(4)相对应，纵向加劲肋板(4)竖向两侧固定连接到斜柱的内壁上，上侧横向截面固定连接到所述水平圆形转换肋板(5)上，上侧竖向截面固定连接到竖向弧形转换肋板(3)上，下侧固定连接到环形加劲肋板(2)上，所述环形加劲肋板(2)固定连接到斜柱内壁上，所述竖向弧形转换肋板(3)与垂直于斜撑面竖内肋板(10)相对应。

优选的，所述转换构件在圆变方转换件(13)中设置水平圆形加劲肋板，水平圆形加劲肋板竖向位置居于所述圆变方转换件(13)中部，其被平行于斜撑面竖内肋板(16)与垂直于斜撑面竖内肋板(10)分隔为四块，其与平行于斜撑面竖内肋板(16)固定连接，其与垂直于斜撑面竖内肋板(10)固定连接，其与所述圆变方转换件(13)内壁固定连接。

优选的，所述框架柱(18)为矩形框架柱，框架柱固定连接到所述圆变方转换件(13)的上侧，所述框架柱(18)端部设置水平环板(17)，水平环板(17)固定连接到框架柱(18)的内壁。

优选的，所述转换构件内水平圆形加劲肋板(11)、水平圆形转换肋板(5)上开设有浇灌孔，所述斜支柱(1)内环形加劲肋板(2)、所述框架柱(18)内水平环板(17)中部孔洞直径应尽量增大。

优选的，所述斜支柱(1)内填充有混凝土，所述框架柱(18)与所述斜撑(19)可填充有混凝土或不填充混凝土。

优选的，所述巨型钢管混凝土斜柱与斜撑转换节点结构还包含至少一根钢梁，所述钢梁固接或铰接于所述巨型钢管混凝土斜柱与斜撑转换节点结构上。

优选的，所述钢梁截面采用工字型截面。

优选的，两根斜支柱(1)形成“人”字形结构，其形成的平面与水平面之间的夹角接近90°，所述两根斜支柱(1)之间形成的夹角应尽量减小，夹角范围为30°～90°。

优选的，所述斜撑(19)采用圆形截面，当采用方钢管截面时，通过调整所述转换构件的纵向加劲肋板(14)以及所述水平圆形加劲肋板(11)、所述斜支柱的纵向加劲肋板(4)以及环形加劲肋板(2)的布置实现相同效果，两根所述斜撑(19)形成的平面与水平面之间的夹角范围为60°～90°，两根斜撑(19)之间形成的夹角范围为30°～90°。

优选的，两根所述斜撑(19)形成的平面其空间位置可以任意转动，不影响其传力效果。

优选的，所述框架柱(18)采用方形截面或圆形截面，其与水平面之间的夹角范围为60°～90°，当取消框架柱(18)，只设置所斜撑(19)时，通过调整所述转换构件的纵向加劲肋板(14)以及所述水平圆形加劲肋板(11)布置，实现相同效果。

优选的，所述转换构件内均设置平行于斜撑面竖内肋板(16)、垂直于斜撑面竖内肋板(10)、水平圆形加劲肋板(11)，所述水平圆形加劲肋板(11)数量根据构件布置形式可增加，所述平行于斜撑面竖内肋板(16)与垂直于斜撑面竖内肋板(10)布置位置及角度可根据支撑布置方式而调整。

采用上述巨型钢管混凝土斜柱与斜撑转换节点结构，其有益效果是：

1、本发明综合了钢管混凝土和斜柱转换结构的优点，具有传力直接、承载力高、有利于建筑空间的利用、现场焊接工作量少、施工质量有保证等优点。斜撑与斜柱与梁系统构成了三角形传力模式，同时具有良好的抗侧力能力。

2、本发明能实现矩形截面框架柱与圆形截面斜支柱的连接。上部结构采用矩形截面框架柱，下部结构采用圆形截面斜支柱，钢管对核心混凝土的约束作用大，有效提高斜支柱的承载力和抗震性能。此外，下部结构柱距很大，采用圆形截面柱对建筑使用空间的不利影响较小。

3、本发明能实现圆形截面斜撑与圆形截面斜支柱的连接。本发明采用圆形截面斜支柱，钢管对核心混凝土的约束作用大，有效提高斜支柱的承载力和抗震性能。

4、本发明的传力单元少、传力明确，解决了相贯式矩形或圆形截面斜撑或框架柱与圆形截面斜支柱转换节点传力单元多、传力不明确的问题，同时还解决了设置时焊接工作量较大、焊接和混凝土浇捣困难的问题。具体的，转换构件中水平圆形加劲肋板、水平圆形转换肋板上设置灌注孔，不对混凝土的浇捣产生阻碍。

5、斜支柱相交区设竖向弧形转换肋板，能提高斜支柱相交区的承载力，有效传递斜支柱端内力，也不影响混凝土的浇捣。

6、转换构件节点区内设置平行于斜撑面竖内肋板、垂直于斜撑面竖内肋板和水平圆形加劲肋板，增强了节点区内混凝土的约束作用，有利于提高核心区混凝土抗压强度，使节点区的刚度更大。

7、通过设置水平圆形转换肋板、椭圆转换件、大圆变小圆转换件、圆变方转换件使节点刚度大，且节点可与任意方向的楼盖梁连接，梁的布置灵活，易于满足建筑功能的要求。

根据下文结合附图对本发明具体实施例的详细描述，本领域技术人员将会更加明了本发明的上述以及其他目的、优点和特征。

附图的简要说明

后文将参照附图以示例性而非限制性的方式详细描述本发明的一些具体实施例。附图中相同的附图标记标示了相同或类似的部件或部分。本领域技术人员应该理解，这些附图未必是按比例绘制的。本发明的目标及特征考虑到如下结合附图的描述将更加明显，附图中：

附图1为根据本发明实施例的巨型钢管混凝土斜柱与斜撑转换节点结构剖视图；

附图2为根据本发明实施例的巨型钢管混凝土斜柱与斜撑转换节点结构外表面结构视图；

附图3为根据本发明实施例的巨型钢管混凝土斜柱与斜撑转换节点结构内部结构视图。

为了更清晰的理解附图，如下为附图标记与部件清单：

1.斜支柱

2.斜支柱环形加劲肋板

3.竖向弧形转换肋板

4.斜支柱纵向加劲肋板

5.水平圆形转换肋板

6.框架梁加劲板

7.椭圆转换件

8.框架梁

9.平行于斜撑面竖内肋板

10.垂直于斜撑面竖内肋板

11.水平圆形加劲肋板

12.大圆变小圆转换件

13.圆变方转换件

14.斜撑纵向加劲肋板

15.斜撑环形加劲肋板

16.平行于斜撑面竖内肋板

17.框架柱水平环板

18.框架柱

19.斜撑

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明，但并不用来限制本发明的保护范围。

参见附图1-3的实施例，一种巨型钢管混凝土斜柱与斜撑转换节点结构，包括斜支柱1、框架柱18、斜撑19、转换构件及框架梁8，斜撑19固定连接在转换构件上，框架柱18固定连接在转换构件上，转换构件固定设置于斜支柱1顶端，框架梁8固接或铰接连接在转换构件上。转换构件包括三部分：椭圆转换件7、大圆变小圆转换件12以及圆变方转换件13，椭圆转换件7与斜支柱1连接，大圆变小圆转换件12与斜撑19连接，圆变方转换件13与框架柱18连接，椭圆转换件7与大圆变小圆转换件12固定连接，大圆变小圆转换件12与圆变方转换件13固定连接。转换构件还包括平行于斜撑面竖内肋板16，斜撑19内具有纵向加劲肋板14，平行于斜撑面竖内肋板16与纵向加劲肋板14相对应，平行于斜撑面竖内肋板16固定连接到转换构件的内壁上，纵向加劲肋板14固定连接到转换构件的外壁上。转换构件在斜撑19位置设置水平圆形加劲肋板11，水平圆形加劲肋板11与平行于斜撑面竖内肋板16固定连接，水平圆形加劲肋板11与垂直于斜撑面竖内肋板10固定连接，斜撑19具有截面，其截面与转换构件固定连接。转换构件包含垂直于斜撑面竖内肋板10，其竖向两侧固定连接于转换构件内壁上，其下侧固定连接于水平圆形转换肋板5，其上侧固定连接于框架柱18内水平环板17，所述平行于斜撑面竖内肋板16，其竖向一侧固定连接于转换构件内壁上，其竖向一侧固定连接于垂直于斜撑面竖内肋板10上，其下侧固定连接于水平圆形转换肋板5，其上侧固定连接于所述框架柱18内的水平环板17。

斜撑19为两个且为圆形斜撑，斜撑19的截面围成一圆弧切面，转换构件形成一圆弧截面，水平圆形加劲肋板11设置于圆弧截面的中部，两个弧形切面分别固定连接到两侧圆弧截面上，水平圆形加劲肋板11固定连接在转换构件的内壁上，斜撑19内设置环形加劲肋板15，环形加劲肋板15固定连接到斜撑19内壁上，斜撑19内纵向加劲肋板9固定连接在环形加劲肋板15上，斜撑19内纵向加劲肋板9与转换构件水平的水平圆形加劲肋板11相对应，两块加劲板互相垂直。

斜支柱1为两个且为圆形斜柱，斜柱的截面包含横截面与竖截面，斜柱的横截面为弧形横切面，两斜柱的横截面围成一圆弧横切面，斜柱的竖截面为弧形竖切面，水平圆形转换肋板5围成一圆弧截面，弧形横切面固定连接到圆弧截面上，水平圆形转换肋板5圆弧截面尺寸应大于圆弧横切面尺寸，竖向弧形转换肋板3围成一弧形截面，两斜柱的弧形竖切面分别固定连接到竖向弧形转换肋板3两侧面弧形截面上，竖向弧形转换肋板3弧形截面尺寸应大于弧形竖切面尺寸。斜支柱1内具有纵向加劲肋板4和环形加劲肋板2，平行于斜撑面竖内肋板16与纵向加劲肋板4相对应，纵向加劲肋板4竖向两侧固定连接到斜柱的内壁上，上侧横向截面固定连接到所述水平圆形转换肋板5上，上侧竖向截面固定连接到竖向弧形转换肋板3上，下侧固定连接到环形加劲肋板2上，环形加劲肋板2固定连接到斜柱内壁上，竖向弧形转换肋板3与垂直于斜撑面竖内肋板10相对应。

本实施例中，转换构件在圆变方转换件13中设置水平圆形加劲肋板11，水平圆形加劲肋板11竖向位置居于圆变方转换件13中部，其被平行于斜撑面竖内肋板16与垂直于斜撑面竖内肋板10分隔为四块，其与平行于斜撑面竖内肋板16固定连接，其与垂直于斜撑面竖内肋板10固定连接，其与圆变方转换件13内壁固定连接。

框架柱18为矩形框架柱，框架柱固定连接到圆变方转换件13的上侧，框架柱18端部设置水平环板17，水平环板17固定连接到框架柱18的内壁。框架柱18采用方形截面或圆形截面，其与水平面之间的夹角范围为60°～90°，当取消框架柱18，只设置所斜撑19时，通过调整转换构件的纵向加劲肋板14以及水平圆形加劲肋板11布置，实现相同效果。

转换构件内水平圆形加劲肋板11、水平圆形转换肋板5上开设有浇灌孔，斜支柱1内环形加劲肋板2、框架柱18内水平环板17中部孔洞直径应尽量增大。斜支柱1内填充有混凝土，框架柱18与斜撑19可填充有混凝土或不填充混凝土。

巨型钢管混凝土斜柱与斜撑转换节点结构还包含至少一根钢梁，钢梁固接或铰接于巨型钢管混凝土斜柱与斜撑转换节点结构上。钢梁截面采用工字型截面，采用其他截面时亦可实现相同效果。

两根斜支柱1形成“人”字形结构，其形成的平面与水平面之间的夹角接近90°，两根斜支柱1之间形成的夹角应尽量减小，夹角范围为30°～90°。

斜撑19采用圆形截面，当采用方钢管截面时，通过调整转换构件的纵向加劲肋板14以及水平圆形加劲肋板11、斜支柱的纵向加劲肋板4以及环形加劲肋板2的布置可实现相同效果，两根斜撑19形成的平面与水平面之间的夹角范围为60°～90°，两根斜撑19之间形成的夹角范围为30°～90°。两根斜撑19形成的平面其空间位置可以任意转动，不影响其传力效果。

当然，转换构件内均设置平行于斜撑面竖内肋板16、垂直于斜撑面竖内肋板10、水平圆形加劲肋板11，水平圆形加劲肋板11数量根据构件布置形式可增加，平行于斜撑面竖内肋板16与垂直于斜撑面竖内肋板10布置位置及角度可根据支撑布置方式而调整。

此种节点应用在我公司设计的某超高层建筑结构中，此项目为我国8度0.30g地区最高超高层建筑，因为建筑高度高，地震力大，所以采用了独特的巨型外框结构形式，此节点应用在外框结构中的巨型圆钢管混凝土斜支柱、巨型方钢管混凝土柱和巨型圆钢管斜撑的连接位置。此种结构形式在世界范围内的超高层建筑中首次采用，此种节点形式解决了此类型结构的可靠连接，使节点钢结构加工方便、保证节点内复杂空间混凝土浇筑的密实性。

以上对本发明实施例所提供的技术方案进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本实用新型实施例的原理以及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只适用于帮助理解本发明实施例的原理；同时本领域的一般技术人员，根据本发明的实施例，在具体实施方式以及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (16)

1.一种巨型钢管混凝土斜柱与斜撑转换节点结构，其特征在于：包括斜支柱（1）、框架柱（18）、斜撑（19）、转换构件及框架梁（8），所述斜撑（19）固定连接在转换构件上，所述框架柱（18）固定连接在转换构件上，所述转换构件固定设置于斜支柱（1）顶端，所述框架梁（8）固接或铰接连接在转换构件上；

其中，所述转换构件包括三部分：椭圆转换件（7）、大圆变小圆转换件（12）以及圆变方转换件（13），所述椭圆转换件（7）与所述斜支柱（1）连接，所述大圆变小圆转换件（12）与所述斜撑（19）连接，所述圆变方转换件（13）与所述框架柱（18）连接，所述椭圆转换件（7）与所述大圆变小圆转换件（12）固定连接，所述大圆变小圆转换件（12）与所述圆变方转换件（13）固定连接。

2.根据权利要求1所述的一种巨型钢管混凝土斜柱与斜撑转换节点结构，其特征在于所述转换构件包括平行于斜撑面竖内肋板（16），所述斜撑（19）内具有斜撑纵向加劲肋板（14），所述平行于斜撑面竖内肋板（16）与所述斜撑纵向加劲肋板（14）相对应，所述平行于斜撑面竖内肋板（16）固定连接到转换构件的内壁上，所述斜撑纵向加劲肋板（14）固定连接到转换构件的外壁上。

3.根据权利要求2所述的一种巨型钢管混凝土斜柱与斜撑转换节点结构，其特征在于所述转换构件在所述斜撑（19）位置设置水平圆形加劲肋板（11），所述水平圆形加劲肋板（11）与平行于斜撑面竖内肋板（16）固定连接，所述水平圆形加劲肋板（11）与垂直于斜撑面竖内肋板（10）固定连接，所述斜撑（19）具有截面，其截面与转换构件固定连接。

4.根据权利要求3所述的一种巨型钢管混凝土斜柱与斜撑转换节点结构，其特征在于所述斜撑（19）为两个且为圆形斜撑，所述斜撑（19）的截面围成一圆弧切面，所述转换构件形成一圆弧截面，所述水平圆形加劲肋板（11）设置于圆弧截面的中部，两个弧形切面分别固定连接到两侧圆弧截面上，所述水平圆形加劲肋板（11）固定连接在转换构件的内壁上，所述斜撑（19）内设置斜撑环形加劲肋板（15），所述斜撑环形加劲肋板（15）固定连接到斜撑（19）内壁上，斜撑纵向加劲肋板（14）固定连接在斜撑环形加劲肋板（15）上，所述斜撑纵向加劲肋板（14）与转换构件水平的水平圆形加劲肋板（11）相对应，两块加劲板互相垂直。

5.根据权利要求2所述的一种巨型钢管混凝土斜柱与斜撑转换节点结构，其特征在于所述转换构件包含垂直于斜撑面竖内肋板（10），其竖向两侧固定连接于转换构件内壁上，其下侧固定连接于水平圆形转换肋板（5），其上侧固定连接于所述框架柱（18）内水平环板（17），所述平行于斜撑面竖内肋板（16），其竖向一侧固定连接于转换构件内壁上，其竖向一侧固定连接于垂直于斜撑面竖内肋板（10）上，其下侧固定连接于水平圆形转换肋板（5），其上侧固定连接于所述框架柱（18）内的水平环板（17）。

6.根据权利要求5所述的一种巨型钢管混凝土斜柱与斜撑转换节点结构，其特征在于所述斜支柱（1）为两个且为圆形斜柱，斜柱的截面包含横截面与竖截面，斜柱的横截面为弧形横切面，两斜柱的横截面围成一圆弧横切面，斜柱的竖截面为弧形竖切面，所述水平圆形转换肋板（5）围成一圆弧截面，弧形横切面固定连接到圆弧截面上，水平圆形转换肋板（5）圆弧截面尺寸应大于圆弧横切面尺寸，竖向弧形转换肋板（3）围成一弧形截面，两斜柱的弧形竖切面分别固定连接到竖向弧形转换肋板（3）两侧面弧形截面上，竖向弧形转换肋板（3）弧形截面尺寸应大于弧形竖切面尺寸。

7.根据权利要求6所述的一种巨型钢管混凝土斜柱与斜撑转换节点结构，其特征在于所述斜支柱（1）内具有斜支柱纵向加劲肋板（4）和斜支柱环形加劲肋板（2），平行于斜撑面竖内肋板（16）与斜支柱纵向加劲肋板（4）相对应，斜支柱纵向加劲肋板（4）竖向两侧固定连接到斜柱的内壁上，上侧横向截面固定连接到所述水平圆形转换肋板（5）上，上侧竖向截面固定连接到竖向弧形转换肋板（3）上，下侧固定连接到斜支柱环形加劲肋板（2）上，所述斜支柱环形加劲肋板（2）固定连接到斜柱内壁上，所述竖向弧形转换肋板（3）与垂直于斜撑面竖内肋板（10）相对应。

8.根据权利要求5所述的一种巨型钢管混凝土斜柱与斜撑转换节点结构，其特征在于所述转换构件在圆变方转换件（13）中设置水平圆形加劲肋板（11），水平圆形加劲肋板（11）竖向位置居于所述圆变方转换件（13）中部，其被平行于斜撑面竖内肋板（16）与垂直于斜撑面竖内肋板（10）分隔为四块，其与平行于斜撑面竖内肋板（16）固定连接，其与垂直于斜撑面竖内肋板（10）固定连接，其与所述圆变方转换件（13）内壁固定连接。

9.根据权利要求3所述的一种巨型钢管混凝土斜柱与斜撑转换节点结构，其特征在于所述框架柱（18）为矩形框架柱，框架柱固定连接到所述圆变方转换件（13）的上侧，所述框架柱（18）端部设置水平环板（17），水平环板（17）固定连接到框架柱（18）的内壁。

10.根据权利要求1所述的一种巨型钢管混凝土斜柱与斜撑转换节点结构，其特征在于所述斜支柱（1）内填充有混凝土，所述框架柱（18）与所述斜撑（19）可填充有混凝土或不填充混凝土。

11.根据权利要求1-10任一所述的一种巨型钢管混凝土斜柱与斜撑转换节点结构，其特征在于所述巨型钢管混凝土斜柱与斜撑转换节点结构还包含至少一根钢梁，所述钢梁固接或铰接于所述巨型钢管混凝土斜柱与斜撑转换节点结构上。

12.根据权利要求11所述的一种巨型钢管混凝土斜柱与斜撑转换节点结构，其特征在于所述钢梁的截面采用工字型截面。

13.根据权利要求1所述的一种巨型钢管混凝土斜柱与斜撑转换节点结构，其特征在于两根斜支柱（1）形成“人”字形结构，其形成的平面与水平面之间的夹角接近90°，所述两根斜支柱（1）之间形成的夹角应尽量减小，夹角范围为30°~90°。

14.根据权利要求1所述的一种巨型钢管混凝土斜柱与斜撑转换节点结构，其特征在于两根所述斜撑（19）形成的平面其空间位置可以任意转动，不影响其传力效果。

15.根据权利要求3所述的一种巨型钢管混凝土斜柱与斜撑转换节点结构，其特征在于所述框架柱（18）采用方形截面或圆形截面，其与水平面之间的夹角范围为60°~90°，当取消框架柱（18），只设置所述斜撑（19）时，通过调整所述转换构件的斜撑纵向加劲肋板（14）以及所述水平圆形加劲肋板（11）布置，实现相同效果。

16.根据权利要求8所述的一种巨型钢管混凝土斜柱与斜撑转换节点结构，其特征在于所述转换构件内均设置平行于斜撑面竖内肋板（16）、垂直于斜撑面竖内肋板（10）、水平圆形加劲肋板（11），所述水平圆形加劲肋板（11）数量根据构件布置形式可增加，所述平行于斜撑面竖内肋板（16）与垂直于斜撑面竖内肋板（10）布置位置及角度可根据支撑布置方式而调整。