一种双壁空心墩柱与盖梁的连接节点及建造方法技术

本发明专利技术公开了一种双壁空心墩柱与盖梁的连接节点，双壁空心墩柱与盖梁之间通过第一转换段及盖梁转换段固定连接，或通过第一转换段、第二转换段及盖梁转换段固定连接；当通过第一转换段、第二转换段与盖梁转换段固定连接时，第一转换段内钢管的底部通过第一钢隔板与双壁空心墩柱的钢管顶部连接，顶部通过第二钢隔板与第二转换段内钢骨连接，第二转换段内钢骨的顶部伸入盖梁转换段内与盖梁转换段内钢骨连接；当通过第一转换段及盖梁转换段连接时，第一转换段内钢管的底部通过第一钢隔板与双壁空心墩柱的钢管顶部连接，顶部伸入盖梁转换段内与盖梁转换段内钢骨固定连接。本发明专利技术具有适用范围广、连接可靠、节点区刚度变化平缓、抗震性能良好等优点。抗震性能良好等优点。抗震性能良好等优点。

【技术实现步骤摘要】
一种双壁空心墩柱与盖梁的连接节点及建造方法


[0001]本专利技术属于土木工程领域，具体涉及一种双壁空心墩柱与盖梁的连接节点，还涉及空心墩柱与盖梁的连接节点的建造方法。

技术介绍

[0002]复材管
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混凝土
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钢管双壁空心构件是滕锦光教授提出的一种新型组合构件，由外侧复材管、内侧空心钢管及两者之间的夹层混凝土组成。在复材管
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混凝土
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钢管双壁空心构件中，外侧的复材管具有优越的耐腐蚀性能，可在腐蚀环境中保护内部的钢管；同时，复材管的纤维缠绕方向为环向或接近环向，可为夹层混凝土提供侧向约束，并提供抗剪承载力。内侧钢管的存在降低了双壁空心构件的自重，其向外屈曲受到混凝土的限制，钢材强度能得到更有效的利用。夹层混凝土由于同时受到复材外管和钢内管的共同约束作用，使该柱具有优越的延性和抗震性能。可见，三种材料功能上实现了“1+1+1>3”的效果，具有优越的组合效应。该组合构件特别适用于桥梁工程中的墩柱结构，既能充分发挥其抗震性能好、耐腐蚀性强的优点，又能避免纤维增强复合材料耐火性能不足的缺点，具有广大的应用前景。
[0003]桥墩盖梁是在排架墩柱顶部设置的横梁，用于支承、分布和传递上部结构的荷载。因此，实现桥墩与盖梁之间的可靠连接是确保桥梁安全的关键。目前，混凝土桥墩及钢管混凝土桥墩与盖梁的连接已经有成熟的技术。但复材管
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混凝土
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钢管双壁空心墩柱与盖梁的可靠连接节点，仍然是复材管
‑<br/>混凝土
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钢管双壁空心墩柱实际工程应用中亟待解决的技术难题。
[0004]中国专利文献CN 211646756 U公开了一种三维装配式梁柱节点结构，该节点将复材管/钢管约束钢骨混凝土柱通过盖板转换为钢管混凝土，然后基于钢管混凝土外侧的连接型钢与复材管/钢管约束钢骨混凝土梁连接。该节点适用于房屋建筑领域的框架结构梁柱连接，但其对于桥梁领域中的墩柱与盖梁连接适用性较差。

技术实现思路

[0005]针对现有技术中存在的不足，本专利技术的目的是提供一种复材管
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混凝土
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钢管双壁空心墩柱与盖梁连接节点，以解决复材管
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混凝土
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钢管双壁空心墩柱与盖梁连接的技术问题。
[0006]为了达到上述目的，本专利技术提供一种复材管
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混凝土
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钢管双壁空心墩柱与钢骨混凝土盖梁连接节点，双壁空心墩柱包括位于外侧的复材管、位于复材管内的钢管以及位于复材管和钢管之间的混凝土层，通过如下三个转换段实现所述双壁空心墩柱与盖梁的连接：复材管
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混凝土
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钢管双管实心混凝土柱(简称双管实心柱)转换段(第一转换段)、复材管约束钢骨混凝土柱转换段(第二转换段)和钢骨混凝土盖梁转换段(盖梁转换段)；所述双壁空心墩柱可以依次通过上述第一转换段、第二转换段转换及盖梁转换段与所述盖梁连接(连接方式I)，也可以通过第一转换段及盖梁转换段与所述盖梁连接(连接方式II)；采取连
接方式I时，所述双壁空心墩柱内钢管通过第一钢隔板与第一转换段内钢管相连，且第一转换段内钢管通过第二钢隔板与第二转换段内钢骨下端相连，然后将第二转换段内钢骨上端伸入所述盖梁转换段内并与所述盖梁转换段内钢骨进行连接，最后通过盖梁转换段内钢骨与所述盖梁固定连接；采取连接方式II时，所述双壁空心墩柱的钢管通过第一钢隔板与第一转换段内钢管相连，然后将第一转换段内钢管上端伸入所述盖梁转换段内并与所述盖梁转换段内钢骨进行连接，最后通过盖梁转换段内钢骨与所述盖梁固定连接。
[0007]作为一种优选，双壁空心墩柱及第一转换段范围内可以布置1个钢管，也布置多个(个数为2或以上)钢管；所述钢管可以为单腔钢管，也可以由钢板分隔为多腔(腔数为2或以上)钢管。
[0008]作为一种优选，所述双壁空心墩柱范围内的复材管及钢管、第一转换段范围内的复材管及钢管和第二转换段范围内的复材管的截面轮廓形状可以为圆形、椭圆形、正方形、长方形或多边形中的一种；复材管及钢管的截面轮廓形状可以相同，也可以不同。
[0009]作为一种优选，所述第二转换段内钢骨截面轮廓形状可以为工字形、十字形、T字形、L形中的一种。
[0010]作为一种优选，所述第一钢隔板的截面外轮廓尺寸及厚度不小于所述双壁空心墩柱内钢管及第一转换段内钢管的外轮廓尺寸及厚度，第二钢隔板外轮廓尺寸及厚度不小于第一转换段内钢管及第二转换段内钢骨外轮廓尺寸及厚度。钢隔板外轮廓尺寸不小于钢管或钢骨外轮廓尺寸，是为了使钢隔板可同时与两侧的钢管或钢骨连接，保证钢隔板可靠地传递内力，同时施工更方便(若钢隔板外轮廓尺寸小于钢管外轮廓尺寸，则需要在钢管内进行内隔板的焊接，施工不便)；钢隔板厚度不小于钢管壁或钢骨厚度是为保证钢隔板在面外的刚度，使其在钢骨或内部混凝土传来的荷载作用下不发生大的变形，同时提供一定的抗剪承载力。
[0011]作为一种优选，第一钢隔板与双壁空心墩柱的钢管及第一转换段内钢管之间通过焊接连接(也可采用栓接、铆接的连接方式。但这些连接方式需要设置连接板，施工较复杂，效率不高；焊接是施工最简便，可靠性也较好的连接方式)；第二钢隔板与第一转换段内钢管及第二转换段内钢骨之间焊接连接(也可采用栓接、铆接的连接方式。但这些连接方式需要设置连接板，施工较复杂，效率不高；焊接是施工最简便，可靠性也较好的连接方式)；第一转换段内钢管或第二转换段内钢骨与盖梁转换段内钢骨通过焊接、铆接和栓接中的任一种方式连接。
[0012]作为一种优选，所述第二钢隔板上开有混凝土浇筑圆孔或方孔，每个孔的直径或边长在50mm
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300mm范围内。
[0013]作为一种优选，所述第一转换段、第二转换段高度范围均为100mm
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3000mm；第一转换段与第二转换段的高度可以相同，也可以不同。
[0014]作为一种优选，盖梁转换段内钢骨截面轮廓形状可以为工字形、T字形、U字形中的一种；所述钢骨外侧可以布置钢筋，也可以不布置钢筋。
[0015]作为一种优选，当盖梁转换段内钢骨为工字型时，在第一转换段内钢管或第二转换段内钢骨与盖梁转换段内钢骨的翼缘之间设置有加强环板。
[0016]作为一种优选，双壁空心墩柱与盖梁的连接节点可预制建造，也可作为一种连接方法与双壁空心墩柱和盖梁同步现浇建造。附图1、附图2分别示出了采用连接方式I和连接
方式II预制建造的双壁空心墩柱与盖梁连接节点示意图；附图3、附图4分别示出了采用连接方式I实现双壁空心墩柱与钢筋混凝土盖梁和钢骨混凝土盖梁现浇连接的节点示意图。
[0017]当所述节点预制建造时，盖梁转换段内钢骨设置范围(L2)大于盖梁转换段混凝土层设置范围(L1)，以便盖梁通过外伸的盖梁转换段内钢骨与节点连接。盖梁转换段纵筋可伸出盖梁转换段混凝土层，伸出长度不小于60倍纵筋直径及500m本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种双壁空心墩柱与盖梁的连接节点，双壁空心墩柱包括位于外侧的复材管、位于复材管内的钢管以及位于复材管和钢管之间的混凝土层，其特征在于：双壁空心墩柱与盖梁之间通过第一转换段及盖梁转换段固定连接，或通过第一转换段、第二转换段及盖梁转换段固定连接；盖梁转换段包括盖梁转换段内钢骨和盖梁转换段混凝土层；第一转换段包括位于外侧的第一转换段复材管、位于第一转换段复材管内的第一转换段内钢管以及位于第一转换段复材管和第一转换段内钢管之间的第一转换段混凝土层，且第一转换段内钢管内设置钢管混凝土层和锚栓；第二转换段包括位于外侧的第二转换段复材管、位于第二转换段复材管内的第二转换段内钢骨以及位于第二转换段复材管和第二转换段内钢骨之间的第二转换段混凝土层；其中，当通过第一转换段、第二转换段与盖梁转换段固定连接时，第一转换段内钢管的底部通过第一钢隔板与双壁空心墩柱的钢管顶部固定连接，顶部通过第二钢隔板与第二转换段内钢骨的底部固定连接，第二转换段内钢骨的顶部伸入盖梁转换段内与盖梁转换段内钢骨固定连接，双壁空心墩柱的复材管、第一转换段复材管和第二转换段复材管一体制作并套到相应位置固定，盖梁通过盖梁转换段内钢骨与盖梁转换段固定连接；当通过第一转换段及盖梁转换段固定连接时，第一转换段内钢管的底部通过第一钢隔板与双壁空心墩柱的钢管顶部固定连接，顶部伸入盖梁转换段内与盖梁转换段内钢骨固定连接，双壁空心墩柱的复材管和第一转换段复材管一体制作并套到相应位置固定，盖梁通过盖梁转换段内钢骨与盖梁转换段固定连接。2.根据权利要求1所述的一种双壁空心墩柱与盖梁的连接节点，其特征在于，双壁空心墩柱内的钢管设置有1个或多个，第一转换段内的第一转换段内钢管设置有1个或多个；双壁空心墩柱的钢管及第一转换段内钢管内部具有1个空腔，或由钢板分隔成2个或2个以上空腔。3.根据权利要求1所述的一种双壁空心墩柱与盖梁的连接节点，其特征在于，双壁空心墩柱的复材管、双壁空心墩柱的钢管、第一转换段复材管、第二转换段复材管和第一转换段内钢管的截面轮廓形状为圆形、椭圆形、正方形、长方形或多边形中的任一种；双壁空心墩柱的复材管和双壁空心墩柱的钢管的截面轮廓形状相同或不同；第一转换段复材管和第一转换段内钢管的截面轮廓形状相同或不同。4.根据权利要求1所述的一种双壁空心墩柱与盖梁的连接节点，其特征在于，第二转换段内钢骨的截面轮廓形状为工字形、十字形、T字形、L形中的任一种。5.根据权利要求1所述的一种双壁空心墩柱与盖梁的连接节点，其特征在于，第一钢隔板与双壁空心墩柱的钢管及第一转换段内钢管之间通过焊接、铆接和栓接中的任一种方式连接；第二钢隔板与第一转换段内钢管及第二转换段内钢骨之间通过焊接、铆接和栓接中的任一种方式连接；第一转换段内钢管或第二转换段内钢骨与盖梁转换段内钢骨通过焊接、铆接和栓接中的任一种方式连接。6.根据权利要求1所述的一种双壁空心墩柱与盖梁的连接节点，其特征在于，盖梁转换段内钢骨的截面轮廓形状为工字形、T字形、U字形中的任一种。7.根据权利要求1所述的一种双壁空心墩柱与盖梁的连接节点，其特征在于，当盖梁转换段内钢骨为工字型时，在第一转换段内钢管或第二转换段内钢骨与盖梁转换段内钢骨的
翼缘之间设置有加强环板。8.根据权利要求1所述的一种双壁空心墩柱与盖梁的连接节点，其特征在于，所述盖梁是钢盖梁、钢管混凝土盖梁...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈光明，陆奕辰，饶琛辉，林佐宏，谢攀，成彤，李召兵，胡福南，刘伟楠，
申请(专利权)人：华南理工大学，
类型：发明
国别省市：