CN210134331U - 一种uhpc箱型钢管混凝土劲性骨架柱结构 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种UHPC箱型钢管混凝土劲性骨架柱结构，包括有四根等长的支撑柱，该支撑柱通过钢筋UHPC板相连接，使形成支撑柱位于四角的方形结构，该支撑柱与钢筋UHPC板通长设置；所述支撑柱由钢管混凝土柱和包裹钢管混凝土柱的外包UHPC层组成，该钢管混凝土柱包括有一钢管以及填充设置在钢管内的管内混凝土；所述钢筋UHPC板包括有位于相邻两支撑柱之间方形UHPC板，该方形UHPC板内与支撑柱连接侧设有定位块，两相邻支撑柱的定位块间通过钢筋网相连接，钢筋网内部由交错分布架设并固连的钢筋形成，该UHPC箱型钢管混凝土劲性骨架柱结构合理，延性好、承载力高、刚度大、自重轻、耐久性好的性能，有效减少墩柱的占用空间。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种UHPC箱型钢管混凝土劲性骨架柱结构。
背景技术
超高性能混凝土（Ultra-high Performance Concrete，以下简称UHPC）堪称耐久性最好的工程材料，经过适当配筋的UHPC的力学性能接近钢结构，同时，UHPC具有优良的耐磨、抗爆性能，在掺加一定量的微细钢纤维后，其延性能得到显著的提高，甚至可以达到普通混凝土延性的250倍，极限拉应变可达极限压应变的1%；UHPC在各种工程设施中有着广泛的应用前景，尤其是大跨径桥梁、抗爆结构（军事工程、银行金库等）和薄壁结构等；UHPC一般由水泥、硅灰、细砂、高效减水剂和钢纤维等材料组成，组分细度小、流动性好、自密性好；UHPC在制备和使用时，各原材料使用效率高，有利于减少材料用量和降低CO2的排放，具有节材、节能和减排的效果，符合现在社会可持续发展的主题，是新一代高价值、高潜力的结构和功能材料。
箱型钢管混凝土劲性骨架柱在实际工程的应用中仍然出现一些不足之处，具体如下说明：
随着现在科学和技术的快速发展，越来越多大跨径桥梁拔地而起，其对箱型钢管混凝土劲性骨架柱的承载力、刚度和耐久性要求也越来越高。如果不改变箱型钢管混凝土劲性骨架柱中的钢管混凝土截面面积而通过增大其外包钢筋混凝土层截面面积来提升箱型钢管混凝土劲性骨架柱的承载力、刚度和耐久性，就会增大墩柱的占用空间，不利于桥下通行，也增加了施工难度。但是为了满足箱型钢管混凝土劲性骨架柱的优越性能，外包钢筋混凝土层往往设计成较厚形式，从而产生结构体量过大的问题。
目前箱型钢管混凝土劲性骨架柱中所填的混凝土大部分自重大、强度低、刚度弱、易碎、耐腐蚀一般的普通混凝土，这些缺点影响和限制了箱型钢管混凝土劲性骨架柱在大型桥梁中的应用；在风沙环境影响较严重的西部地区，外包钢筋混凝土层受损程度也较为严重，不利于箱型钢管混凝土劲性骨架柱的正常使用。
又由于箱型钢管混凝土劲性骨架柱中外包钢筋混凝土层的自密实性差，结构在受荷过大时，进一步增加外包钢筋混凝土层的局部压溃破坏，降低了箱型钢管混凝土劲性骨架柱的优越性能。
因而，有必要改进一种新型的箱型钢管混凝土劲性骨架柱结构，既能够提升结构的承载力、刚度和耐久性，又不增加结构横截面的面积，减轻结构自重。
实用新型内容
鉴于现有技术的不足，本实用新型所要解决的技术问题是提供一种UHPC箱型钢管混凝土劲性骨架柱结构，不仅结构合理，延性好、承载力高、刚度大、自重轻、耐久性好的性能，且有效减少墩柱的占用空间。
为了解决上述技术问题，本实用新型的技术方案是：包括有四根等长的支撑柱，该支撑柱通过钢筋UHPC板相连接，使形成支撑柱位于四角的方形结构，该支撑柱与钢筋UHPC板通长设置；所述支撑柱由钢管混凝土柱和包裹钢管混凝土柱的外包UHPC层组成，该钢管混凝土柱包括有一钢管以及填充设置在钢管内的管内混凝土；所述钢筋UHPC板包括有位于相邻两支撑柱之间方形UHPC板，该方形UHPC板内与支撑柱连接侧设有定位块，两相邻支撑柱的定位块间通过钢筋网相连接，钢筋网内部由交错分布架设并固连的钢筋形成。
进一步的，所述方形UHPC板内的钢筋网沿支撑柱长度方向布置。
进一步的，所述外包UHPC层、钢管、管内混凝土的横截面均为圆形。
进一步的，所述定位块为梯形块、矩形块或者半圆形块。
进一步的，所述钢筋网与定位块焊接定位或经螺栓相连接。
进一步的，所述外包UHPC层与方形UHPC板内均添设有钢纤维。
与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：该UHPC箱型钢管混凝土劲性骨架柱结构，构简单合理，具有延性好、承载力高、刚度大、自重轻、耐久性好、优良的耐磨性和抗爆性的性能，有效的减少墩柱的占用空间，而外包UHPC层的设计，显著提升结构的抗风沙能力，延长结构的使用寿命，有利于大型桥梁的建设与发展。
下面结合附图和具体实施方式对本实用新型做进一步详细的说明。
附图说明
图1为本实用新型实施例横截面示意图。
图中：1-支撑柱，2-钢筋UHPC板，3-钢管混凝土柱，4-外包UHPC层，5-钢管，6-管内混凝土，7-方形UHPC板，8-定位块，9-钢筋网，10-钢筋。
具体实施方式
如图1所示，一种UHPC箱型钢管混凝土劲性骨架柱结构，包括有四根等长的支撑柱1，该支撑柱通过钢筋UHPC板2相连接，使形成支撑柱位于四角的方形结构，该支撑柱与钢筋UHPC板通长设置；所述支撑柱由钢管混凝土柱3和包裹钢管混凝土柱的外包UHPC层4组成，该钢管混凝土柱包括有一钢管5以及填充设置在钢管内的管内混凝土6；所述钢筋UHPC板包括有位于相邻两支撑柱之间方形UHPC板7，该方形UHPC板内与支撑柱连接侧设有定位块8，两相邻支撑柱的定位块间通过钢筋网9相连接，钢筋网内部由交错分布架设并固连的钢筋10形成。
在本实用新型实施例中，所述方形UHPC板内的钢筋网沿支撑柱长度方向布置。
在本实用新型实施例中，所述外包UHPC层、钢管、管内混凝土的横截面均为圆形。
在本实用新型实施例中，所述定位块为梯形块、矩形块或者半圆形块。
在本实用新型实施例中，所述钢筋网与定位块焊接定位或经螺栓相连接。
在本实用新型实施例中，所述外包UHPC层与方形UHPC板内均添设有钢纤维。
在本实用新型实施例中，所述外包UHPC层和方形UHPC板采用整体贯通现浇方式将UHPC箱型钢管混凝土劲性骨架柱的骨架包裹起来，从而增强UHPC箱型钢管混凝土劲性骨架柱的整体性；UHPC箱型钢管混凝土劲性骨架柱新结构有效解决以往箱型钢管混凝土劲性骨架柱的局限问题，在结构截面和用钢量不变条件下，UHPC箱型钢管混凝土劲性骨架柱新结构的承载力和刚度明显提高，而且可显著地减小结构截面及减轻结构自重，而且将UHPC的优越性能用于UHPC箱型钢管混凝土劲性骨架柱的外包层，显著提升结构的抗风沙能力，延长结构的使用寿命；有利于大型桥梁的建设与发展。
本实用新型实施例的施工原理：首先将定位块焊接到钢管上，在相邻钢管间将钢筋网连接到定位块上，接着先向钢管内灌注商品混凝土，待商品混凝土初凝后，在钢管外进行定位支模作业，保证外包UHPC层与方形UHPC板相连通，朝搭建好的浇筑模具内浇筑UHPC，渗入到钢管、定位块与钢筋网的间隙中，将钢管、定位块与钢筋网包裹在内，最后待成型后拆除浇筑模具，完成施工。
本实用新型不局限于上述最佳实施方式，任何人在本实用新型的启示下都可以得出其他各种形式的UHPC箱型钢管混凝土劲性骨架柱结构。凡依本实用新型申请专利范围所做的均等变化与修饰，皆应属本实用新型的涵盖范围。
Claims (6)
1.一种UHPC箱型钢管混凝土劲性骨架柱结构，其特征在于：包括有四根等长的支撑柱，该支撑柱通过钢筋UHPC板相连接，使形成支撑柱位于四角的方形结构，该支撑柱与钢筋UHPC板通长设置；所述支撑柱由钢管混凝土柱和包裹钢管混凝土柱的外包UHPC层组成，该钢管混凝土柱包括有一钢管以及填充设置在钢管内的管内混凝土；所述钢筋UHPC板包括有位于相邻两支撑柱之间方形UHPC板，该方形UHPC板内与支撑柱连接侧设有定位块，两相邻支撑柱的定位块间通过钢筋网相连接，钢筋网内部由交错分布架设并固连的钢筋形成。
2.根据权利要求1所述的一种UHPC箱型钢管混凝土劲性骨架柱结构，其特征在于：所述方形UHPC板内的钢筋网沿支撑柱长度方向布置。
3.根据权利要求1所述的一种UHPC箱型钢管混凝土劲性骨架柱结构，其特征在于：所述外包UHPC层、钢管、管内混凝土的横截面均为圆形。
4.根据权利要求1所述的一种UHPC箱型钢管混凝土劲性骨架柱结构，其特征在于：所述定位块为梯形块、矩形块或者半圆形块。
5.根据权利要求1所述的一种UHPC箱型钢管混凝土劲性骨架柱结构，其特征在于：所述钢筋网与定位块焊接定位或经螺栓相连接。
6.根据权利要求1所述的一种UHPC箱型钢管混凝土劲性骨架柱结构，其特征在于：所述外包UHPC层与方形UHPC板内均添设有钢纤维。
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| CN201920788814.4U CN210134331U (zh) | 2019-05-29 | 2019-05-29 | 一种uhpc箱型钢管混凝土劲性骨架柱结构 |
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110042748A (zh) * | 2019-05-29 | 2019-07-23 | 福州大学 | 一种uhpc箱型钢管混凝土劲性骨架柱结构及其施工方法 |
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