CN210288093U - 一种高强度高耐久性sfcb钢管增强rpc-混凝土复合桥墩 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种建筑构件的结构，尤其涉及一种高强度高耐久性SFCB钢管增强RPC‑混凝土复合桥墩，属于桥梁结构技术领域。包括预制RPC管、位于预制RPC管内的混凝土层，所述RPC管壁内置有SFCB筋笼，所述混凝土层内嵌有钢管。本实用新型充分利用了活性粉末混凝RPC和钢‑连续纤维复合筋SFCB的优良性能，提高结构的承载力、耐腐蚀性和耐久性，同时本实用新型采用内部钢管能有效约束桥墩横向变形。

Description

一种高强度高耐久性SFCB钢管增强RPC-混凝土复合桥墩

技术领域

本实用新型涉及一种建筑构件的结构，尤其涉及一种高强度高耐久性SFCB钢管增强RPC-混凝土复合桥墩，属于桥梁结构技术领域。

背景技术

对于一些大型桥梁工程，普通钢筋混凝土桥墩可能存在承载力不足的问题，因此引入承载能力更高的钢管混凝土桥墩。

钢管混凝土是指在钢管中填充混凝土，形成钢管及其核心混凝土能共同承受外荷载作用的结构构件，

作为一种新型混凝土构件，能显著提高混凝土桥墩的承载力、延性和抗震性能。

同时，钢筋混凝土结构的耐久性问题一直是土木工程领域的重要研究课题。钢筋混凝土结构中钢筋锈蚀问题十分突出，因钢筋锈蚀导致许多建筑物、桥梁提前破坏，造成巨大的经济损失。尤其在近海岸工程中，钢筋混凝土桥墩在海水侵蚀作用下更容易锈蚀，结构耐久性退化更加严重。因此引入耐久性更好的SFCB及RPC。

钢-连续纤维复合筋（Steel FRP Composite Bar，简称SFCB）是一种以钢筋为内芯外包纵向纤维的新型增强复合材料,它同时具有强度高、延性好、弹性模量较高、稳定的二次刚度及优异的耐腐蚀性能等特点。近年来SFCB的制备工艺日渐成熟，SFCB及其应用的研究非常活跃，SFCB运用到工程实际中已成为一种趋势。

活性粉末混凝土（Reactive Powder Concrete，简称RPC）作为新一类型的混凝土,不仅具有超高的力学性能,而且克服了普通高性能混凝土的高脆性,展现出超强的韧性,具有高强度、优良的韧性、超高的抗拉强度和良好的环保性能等特点。

实用新型内容

本实用新型针对普通钢筋混凝土桥墩承载力不足，在海水作用下容易锈蚀、承载能力退化、结构耐久性不足等问题，提供一种高强度高耐久性SFCB钢管增强RPC-混凝土复合桥墩，旨在提高桥墩的承载力、耐腐蚀性和结构耐久性。

本实用新型的技术方案如下：

一种高强度高耐久性SFCB钢管增强RPC-混凝土复合桥墩，其特征是，包括预制RPC管、位于预制RPC管内的混凝土层，所述RPC管壁内置有SFCB筋笼，所述混凝土层内嵌有钢管。

进一步地，该复合桥墩的截面为圆形或正方形。

进一步地，所述SFCB筋笼由SFCB箍筋和SFCB纵筋构成。

进一步地，所述混凝土层与预制RPC管的交界面为凹凸面。

进一步地，所述预制RPC管管壁厚度大于或等于所述SFCB筋笼保护层厚度的2倍。

进一步地，该复合桥墩底部为圆锥体，该圆锥体高度与该复合桥墩的截面直径或截面边长相等。

本实用新型是在普通钢筋混凝土结构的基础上，引入SFCB/钢管增强RPC-混凝土复合桥墩，主要由钢管、混凝土和RPC管材组合而成，其结构要点：用预制活性粉末混凝土RPC管材替代桥墩外围混凝土，用SFCB代替普通钢筋，在预制RPC管材内再配置钢管，桥墩内部根据需要浇筑高强混凝土或仍采用普通混凝土，RPC管材与混凝土的界面无需特殊处理方法。作为一种优选方案，本实用新型预制活性粉末混凝土管材外径D，内壁使用波纹钢作为模板，形成凹凸面，以增强外部预制RPC管材与内部后浇筑的混凝土的粘结力，内部配置钢管提高桥墩横向变形能力。桥墩外径D、内部钢管尺寸和纵筋、箍筋的配筋量根据计算确定，RPC管材厚度最小为混凝土结构设计规范中关于纵筋保护层厚度规定值的2倍。

本实用新型的有益效果：普通钢筋混凝土桥墩在海水的侵蚀作用下，混凝土强度下降，钢筋锈蚀导致钢筋截面面积减小，因而导致普通钢筋混凝土桥墩承载力降低，耐久性下降。本实用新型用预制活性粉末混凝土RPC管材替代桥墩外围的混凝土，利用RPC抗腐蚀能力强、强度下降慢等优点，能保护混凝土不被侵蚀，可以提高混凝土桥墩的承载力、耐久性。SFCB替代普通钢筋，具有强度高、延性好、弹性模量较高、稳定的二次刚度及优异的耐腐蚀性能等特点。因此，本实用新型充分利用了活性粉末混凝RPC和钢-连续纤维复合筋SFCB的优良性能，提高结构的承载力、耐腐蚀性和耐久性，同时本实用新型采用内部钢管能有效约束桥墩横向变形。

附图说明

图1为本实用新型复合桥墩的剖面图；

图2 为本实用新型复合桥墩圆形截面图；

图3为本实用新型复合桥墩方形截面图；

图中，1为混凝土层，2为预制RPC管，3为钢管，4为SFCB纵筋，5为SFCB箍筋。

具体实施方式

参考图1，一种高强度高耐久性SFCB钢管增强RPC-混凝土复合桥墩，普通混凝土层1、预制活性粉末混凝土RPC管材（2）、钢管（3）、SFCB纵筋（4）、SFCB箍筋（5），其中SFCB钢筋布置在预制RPC管材内，钢管布置于混凝土层中。另外应根据结构所承担荷载的实际情况适当地在桥墩中布置其他配筋。

本实用新型可以充分发挥活性粉末混凝土RPC和钢-连续纤维复合筋SFCB抗腐蚀能力强、强度下降慢的优点，提高混凝土桥墩的承载力、耐腐蚀性和耐久性，同时内部钢管提高桥墩横向变形能力。本实用新型可采用圆形截面也可采用方形截面，并且本实用新型可用作各类桥梁、建筑结构的受压构件。

Claims (6)

1.一种高强度高耐久性SFCB钢管增强RPC-混凝土复合桥墩，其特征是，包括预制RPC管、位于预制RPC管内的混凝土层，所述RPC管壁内置有SFCB筋笼，所述混凝土层内嵌有钢管。

2.根据权利要求1所述的一种高强度高耐久性SFCB钢管增强RPC-混凝土复合桥墩，其特征是，该复合桥墩的截面为圆形或正方形。

3.根据权利要求1所述的一种高强度高耐久性SFCB钢管增强RPC-混凝土复合桥墩，其特征是，所述SFCB筋笼由SFCB箍筋和SFCB纵筋构成。

4.根据权利要求1所述的一种高强度高耐久性SFCB钢管增强RPC-混凝土复合桥墩，其特征是，所述混凝土层与预制RPC管的交界面为凹凸面。

5.根据权利要求1所述的一种高强度高耐久性SFCB钢管增强RPC-混凝土复合桥墩，其特征是，所述预制RPC管管壁厚度大于或等于所述SFCB筋笼保护层厚度的2倍。

6.根据权利要求2所述的一种高强度高耐久性SFCB钢管增强RPC-混凝土复合桥墩，其特征是，该复合桥墩底部为圆锥体，该圆锥体高度与该复合桥墩的截面直径或截面边长相等。

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