CN210482567U - 提高钢管混凝土相贯节点抗疲劳性能的构造 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种提高钢管混凝土相贯节点抗疲劳性能的构造，包括主管和相贯于主管外壁的支管，所述主管内填充混凝土；在支管和主管贯接处的主管内壁至少焊接一圈的加强连接件，所述加强连接件嵌入主管混凝土中，加强连接件分布在支管和主管二者相贯形成的相贯线在主管内壁的投影曲线及与该投影曲线相平行的内外圈曲线上。本实用新型通过相贯节点处的连接件作用，能有效缓解钢管混凝土相贯节点在外荷载作用下发生的应力集中现象，提高节点的抗疲劳性能和静力性能，针对性强，经济性好，能节省材料并发挥结构受力特点。

Description

提高钢管混凝土相贯节点抗疲劳性能的构造

技术领域

本实用新型涉及一种提高钢管混凝土相贯节点抗疲劳性能的结构，属于钢管焊接领域。

背景技术

钢管混凝土相贯节点具有传力明确、受力性能好、承载能力强、建筑外形轻盈美观等特性而被广泛应用在桥梁、建筑等领域。但是，随着钢管混凝土相贯节点使用年限的增长，尤其是在长期承受活载反复作用的环境下，钢管混凝土相贯节点的疲劳问题突出。

管内混凝土可以明显改善主管和支管节点区的抗疲劳性能，但是由于管内混凝土与主管之间的组合作用较弱，在疲劳荷载作用下，钢管混凝土相贯节点在主管和受拉支管相贯焊缝区域均存在节点面内径向外凸变形。在受拉支管轴向荷载作用下，钢管混凝土相贯节点主管截面一定长度的相贯焊缝区域内的主管管壁会与管内混凝土剥离，在此区域内管内混凝土对主管产生径向支撑和约束主管变形的作用减小，该剥离区域受力特征与钢管节点相类似，无法充分发挥管内混凝土对钢管的约束作用。因此，为了能最大限度地发挥钢管混凝土桁式结构的性能优势，有必要对现有钢管混凝土相贯节点做更为合理的改进。

发明内容

有鉴于此，本实用新型的目的是提供一种针对性强，经济性好的提高钢管混凝土相贯节点抗疲劳性能的结构，减小节点应力集中，提高节点的抗疲劳性能。

本实用新型采用以下方案实现：一种提高钢管混凝土相贯节点抗疲劳性能的结构，包括主管和相贯于主管外壁的支管，所述主管内填充混凝土；在支管和主管贯接处的主管内壁焊接有至少一圈的加强连接件，所述加强连接件埋入主管混凝土中，加强连接件分布在支管和主管二者贯接形成的相贯线在主管内壁的投影曲线及与该投影曲线相平行的内外圈曲线上。

进一步的，所述加强连接件可采用栓钉、螺栓、钢筋或开孔钢板。

进一步的，所述相邻加强连接件之间的距离为加强连接件截面最短边或直径的3倍至20倍。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：本实用新型通过相贯节点处的连接件作用，能有效缓解钢管混凝土相贯节点在外荷载作用下发生的应力集中现象，提高节点的抗疲劳性能和静力性能，针对性强，经济性好，能节省材料并发挥结构受力特点。

为使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下将通过具体实施例和相关附图，对本实用新型作进一步详细说明。

附图说明

图1是本实用新型实施例的立体图；

图2是本实用新型实施例的局部视图；

图3是图2中A-A剖视图；

图4是图3中B-B剖视图；

图5是多个连接件圈的结构示意图；

图中标号说明：10-主管；20-支管；30-混凝土；40-加强连接件；50-主管轴线；60-支管轴线；70-支管和主管贯接形成的相贯线在主管内壁的投影曲线；80-与支管和主管贯接形成的相贯线在主管内壁的投影曲线相平行的内外圈曲线。

具体实施方式

如图1~5所示，一种提高钢管混凝土相贯节点抗疲劳性能的结构，包括主管10和相贯于主管10外壁的支管20，所述主管10内填充混凝土30；在支管20和主管10相贯区域的主管10内壁至少焊接一圈的加强连接件40，所述加强连接件40嵌入主管混凝土30中，加强连接件分布在支管和主管二者相贯形成的相贯线在主管内壁的投影曲线及与该投影曲线相平行的内外圈曲线上；本实用新型所采用的加强连接件40加强了相贯节点处混凝土30与主管10内壁间的组合作用，且在支管20拉力或压力作用下，加强连接件40能够有效减小主管10的径向外凸或切向滑移，改善节点局部变形能力，提高钢管混凝土30相贯节点抗疲劳性能和静力性能，减小应力集中系数；并且加强连接件40沿相贯线投影曲线及与该投影曲线相平行的内外圈曲线排布，使得加强连接件40的排布路径与相贯线一致或与之平行，使得加强连接件40的布置针对性强，能够减少加强连接件40（栓钉、螺栓、钢筋或开孔钢板）的使用，同时减少加强连接件40（栓钉、螺栓、钢筋或开孔钢板）的焊接耗时，降低部件花费，经济性好，能节省材料并发挥结构受力特点。

在本实施例中，所述加强连接件40为焊接成一圈的栓钉、螺栓、钢筋或开孔钢板，所述开孔钢板呈长矩形，开孔钢板上开设有至少两个通孔。

在本实施例中，所述相邻加强连接件之间的距离为加强连接件截面最短边或直径的3倍至20倍，如果加强连接件40为栓钉、螺栓或钢筋，则以其直径计算，如果加强连接件40为开孔钢板，则以其截面最短边计算。将相邻的两个连接件圈41之间的距离设置为加强连接件40截面最短边或直径的3倍至20倍，既方便焊接，避免焊接时产生干涉，又能提高钢管混凝土30相贯节点抗疲劳性能和静力性能。

本实用新型通过相贯节点处的加强连接件40作用，能有效缓解钢管混凝土30相贯节点在外荷载作用下发生的应力集中现象，提高节点的抗疲劳性能和静力性能，还能节省材料并发挥结构受力特点。

具体实施过程：（1）安装支管20：数控切割支管20，支管20与主管10相连接端得到与主管10相匹配的相贯焊缝，并在主管10上按支管20中心距进行支管20定位，将支管20相贯焊接于主管10外壁；（2）安装加强连接件40：在支管20和主管10二者相贯形成的相贯线在主管10内壁的投影曲线及与该投影曲线相平行的内外圈曲线上焊接加强连接件40，并使相连加强连接件40之间的距离保持在加强连接件40截面最短边的3倍至20倍；（3）浇筑混凝土30：在主管10内部浇筑混凝土30。

上述本实用新型所公开的任一技术方案除另有声明外，如果其公开了数值范围，那么公开的数值范围均为优选的数值范围，任何本领域的技术人员应该理解：优选的数值范围仅仅是诸多可实施的数值中技术效果比较明显或具有代表性的数值。由于数值较多，无法穷举，所以本实用新型才公开部分数值以举例说明本实用新型的技术方案，并且，上述列举的数值不应构成对本实用新型创造保护范围的限制。

本实用新型如果公开或涉及了互相固定连接的零部件或结构件，那么，除另有声明外，固定连接可以理解为：能够拆卸地固定连接( 例如使用螺栓或螺钉连接)，也可以理解为：不可拆卸的固定连接(例如铆接、焊接)，当然，互相固定连接也可以为一体式结构(例如使用铸造工艺一体成形制造出来) 所取代(明显无法采用一体成形工艺除外)。

另外，上述本实用新型公开的任一技术方案中所应用的用于表示位置关系或形状的术语除另有声明外其含义包括与其近似、类似或接近的状态或形状。

本实用新型提供的任一部件既可以是由多个单独的组成部分组装而成，也可以为一体成形工艺制造出来的单独部件。

最后应当说明的是:以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非对其限制；尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本实用新型的具体实施方式进行修改或者对部分技术特征进行等同替换；而不脱离本实用新型技术方案的精神，其均应涵盖在本实用新型请求保护的技术方案范围当中。

Claims (3)

1.一种提高钢管混凝土相贯节点抗疲劳性能的构造，其特征在于：包括主管和相贯于主管外壁的支管，所述主管内填充混凝土；在支管和主管相贯区域的主管内壁至少焊接一圈的加强连接件，所述加强连接件嵌入主管混凝土中，加强连接件分布在支管和主管二者相贯形成的相贯线在主管内壁的投影曲线及与该投影曲线相平行的内外圈曲线上。

2.根据权利要求1所述的一种提高钢管混凝土相贯节点抗疲劳性能的构造，其特征在于：所述加强连接件可采用栓钉、螺栓、钢筋或开孔钢板。

3.根据权利要求1或2所述的一种提高钢管混凝土相贯节点抗疲劳性能的构造，其特征在于：所述相邻加强连接件之间的距离为加强连接件截面最短边或直径的3倍至20倍。

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