【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及桥梁设计及施工领域，具体为一种超高性能钢管混凝土板件及其组合构造。
技术介绍
1、钢管混凝土结构能够充分发挥钢和混凝土各自的优势，兼具良好的力学性能、优越的经济性和高效的可施工性，在拱桥、斜拉桥和悬索桥桥塔以及桥梁墩柱中得到了广泛应用，促进了桥梁跨越能力的发展。
2、拱桥、斜拉桥和悬索桥等大跨桥梁是承重构件以拉、压轴向受力为主的结构体系，承载效率更高、跨越能力更强。在增加拉索、主缆、系杆、吊杆等受拉构件强度的同时，进一步提高拱肋、桥塔、斜拉桥主梁等受压为主构件的承载效率和轻量化水平，是大跨桥梁跨径突破的关键。但随着桥梁跨径日益增大，钢管混凝土结构截面尺寸和材料用量持续增加，带来了构件自重过大、混凝土水化热和开裂问题显著、钢结构内部加劲肋构造和配筋复杂、装配化程度低、建造过程相对繁琐、工程造价持续上升等问题，制约了钢管混凝土桥梁向更大跨径的进一步发展。
3、超高性能混凝土(uhpc)是一种基于最大密实度理论配制的新型纤维增强水泥基复合材料，其抗压强重比(抗压强度/材料容重)极高，约为普通混凝土的5倍、普通钢材的1.5～2倍，将其代替普通混凝土填入钢管(箱)内部，可极大提高传统钢管混凝土断面的承载能力，同时减轻自重、缩小截面尺寸，大幅提高装配化施工的效率，在超大跨径桥梁受压构件应用中具有潜力。
技术实现思路
1、针对现有技术中存在的问题和新材料的应用，本专利技术提出一种超高性能钢管混凝土型材和板材构件及其连接方式。
2、本专利技术解决技
3、一种超高性能钢管混凝土板件，包括钢板箱体、多个i型隔板和多个i型pbl加劲肋，i型开孔隔板间隔设置于钢板箱体内部，且将钢板箱体分为多个格式；多个i型pbl加劲肋分组设置于格式中，且位于同一格式的i型pbl加劲肋间隔与钢板箱体内壁连接；钢板箱体内部填充有uhpc。
4、优选的，i型pbl加劲肋开设有多个加劲孔洞。
5、优选的，所述ⅰ型隔板上开设有等间距的预留孔洞，预留孔洞的横截面积大于加劲孔洞的横截面积。
6、优选的，预留孔洞形状为矩形或圆形。
7、一种超高性能钢管混凝土组合构造，包括所述的超高性能钢管混凝土板件和装配式异型杆件，相邻的板件与异型杆件之间或者相邻的两个板件之间均通过焊接进行固定，异型杆件包括异型钢板箱体、ii型开孔隔板和ii型pbl加劲肋；ii型开孔隔板和ii型pbl加劲肋均设置于异型钢板箱体内部，且异型钢板箱体内部填充有uhpc。
8、优选的，异型钢板箱体的钢板厚度大于板件钢板箱体的钢板厚度。
9、优选的，ii型开孔隔板的厚度大于ⅰ型开孔隔板的厚度。
10、优选的，和ii型pbl加劲肋的厚度大于i型pbl加劲肋的厚度。
11、优选的，ii型pbl加劲肋在异型钢板箱体的钢板上均设有2～4道。
12、优选的，ii型pbl加劲肋等间距设置于异型钢板箱体的内壁上。
13、与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：
14、本专利技术通过钢和超高性能混凝土(uhpc)2类材料的高效组合，再钢箱内部填充uhpc并设置pbl连接件的超高性能钢管混凝土构件。结构形式突破传统钢管混凝土截面宽高比限值，提出了内填uhpc并设置pbl连接件的超高性能钢管混凝土结构，实现了钢与uhpc的协同受力，具有超过传统钢和组合结构的承载效率，以及施工、耐久方面的超高性能，可灵活应用于梁、拱、墩、塔等主要承重结构，拓展了钢管混凝土结构在梁桥、拱桥、缆索承重桥梁的应用范畴。
15、相比于传统钢结构板件须布设加劲肋，在接头、节点和局部承压处纵、横加劲肋交错布置、构造复杂，超高性能钢管混凝土构件单元甚至无须设置板件加劲肋，可极大程度简化连接构造，显著提高疲劳性能，其灵活组成的桁架和箱形等构件，在桥梁结构体系中能够抵抗拉、压、弯、剪、扭等复杂受力模式。其三，单元连接方便，具有超高的施工效率。制作成型的标准化单元吊重更轻，采用钢结构焊接的方式进行高效连接，安装速度快、精度高，较传统钢管混凝土桥梁施工过程更为快捷高效。
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1.一种超高性能钢管混凝土板件，其特征在于，包括钢板箱体(1)、多个I型隔板和多个I型PBL加劲肋(3)，I型开孔隔板间隔设置于钢板箱体(1)内部，且将钢板箱体(1)分为多个格式；多个I型PBL加劲肋(3)分组设置于格式中，且位于同一格式的I型PBL加劲肋(3)间隔与钢板箱体(1)内壁连接；钢板箱体(1)内部填充有UHPC(2)。
2.根据权利要求1所述的超高性能钢管混凝土板件，其特征在于：I型PBL加劲肋(3)开设有多个加劲孔洞。
3.根据权利要求2所述的超高性能钢管混凝土板件，其特征在于：所述Ⅰ型隔板(4)上开设有等间距的预留孔洞，预留孔洞的横截面积大于加劲孔洞的横截面积。
4.根据权利要求3所述的超高性能钢管混凝土板件，其特征在于：预留孔洞形状为矩形或圆形。
5.一种超高性能钢管混凝土组合构造，其特征在于，包括如权利要求1～4任一项所述的超高性能钢管混凝土板件和装配式异型杆件(6)，相邻的板件(5)与异型杆件(6)之间或者相邻的两个板件(5)之间均通过焊接进行固定，异型杆件(6)包括异型钢板箱体(7)、II型开孔隔板(8)和I
6.根据权利要求5所述的超高性能钢管混凝土组合构造，其特征在于，异型钢板箱体(7)的钢板厚度大于板件(5)钢板箱体(1)的钢板厚度。
7.根据权利要求5所述的超高性能钢管混凝土组合构造，其特征在于，II型开孔隔板(8)的厚度大于Ⅰ型开孔隔板的厚度。
8.根据权利要求5所述的超高性能钢管混凝土组合构造，其特征在于，II型PBL加劲肋(9)的厚度大于I型PBL加劲肋(3)的厚度。
9.根据权利要求5所述的超高性能钢管混凝土组合构造，其特征在于，II型PBL加劲肋(9)在异型钢板箱体(7)的钢板上均设有2～4道。
10.根据权利要求5所述的超高性能钢管混凝土组合构造，其特征在于，II型PBL加劲肋(9)等间距设置于异型钢板箱体(7)的内壁上。
...【技术特征摘要】
1.一种超高性能钢管混凝土板件，其特征在于，包括钢板箱体(1)、多个i型隔板和多个i型pbl加劲肋(3)，i型开孔隔板间隔设置于钢板箱体(1)内部，且将钢板箱体(1)分为多个格式；多个i型pbl加劲肋(3)分组设置于格式中，且位于同一格式的i型pbl加劲肋(3)间隔与钢板箱体(1)内壁连接；钢板箱体(1)内部填充有uhpc(2)。
2.根据权利要求1所述的超高性能钢管混凝土板件，其特征在于：i型pbl加劲肋(3)开设有多个加劲孔洞。
3.根据权利要求2所述的超高性能钢管混凝土板件，其特征在于：所述ⅰ型隔板(4)上开设有等间距的预留孔洞，预留孔洞的横截面积大于加劲孔洞的横截面积。
4.根据权利要求3所述的超高性能钢管混凝土板件，其特征在于：预留孔洞形状为矩形或圆形。
5.一种超高性能钢管混凝土组合构造，其特征在于，包括如权利要求1～4任一项所述的超高性能钢管混凝土板件和装配式异型杆件(6)，相邻的板件(5)与异型杆件(6)之间或者相邻的两个板件(5)之间均通过焊接进...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘永健，刘江，马志元，姜磊，马印平，
申请(专利权)人：长安大学，
类型：发明
国别省市：
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