專利名稱：圓鋼管輕集料混凝土梁與混凝土橋墩的穿心工字鋼連接結(jié)構(gòu)及施工工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是一種圓鋼管輕集料混凝土梁與鋼筋混凝土橋墩整體連接結(jié)構(gòu)，尤其是采
用穿心工字鋼的連接結(jié)構(gòu)，屬于橋梁工程中墩梁節(jié)點(diǎn)連接技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，橋梁需要建造能夠跨越江河、海灣和山谷的安全、經(jīng) 濟(jì)、且美觀的大跨度橋梁，此時(shí)結(jié)構(gòu)的自重成為制約橋梁結(jié)構(gòu)發(fā)展的一個(gè)重要因素。相對(duì)于 普通鋼管混凝土結(jié)構(gòu)，鋼管輕集料混凝土同樣具有承載力高、延性好和施工方便等優(yōu)點(diǎn)，同 時(shí)其自重可減輕20%左右。 目前關(guān)于圓鋼管混凝土節(jié)點(diǎn)連接研究報(bào)道，主要針對(duì)建筑工程中的梁柱節(jié)點(diǎn)研 究。組合結(jié)構(gòu)橋梁中也主要針對(duì)鋼梁與鋼筋混凝土橋墩連接節(jié)點(diǎn)的研究，連接方式有鋼筋 混凝土方式，預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土方式，以及近年來發(fā)展的剪力鍵連接方式。預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝 土連接方式克服了鋼筋混凝土連接方式易產(chǎn)生裂紋的弱點(diǎn)，但構(gòu)造布置及施工較困難；而 采用限制裂紋寬度設(shè)計(jì)法的剪力鍵連接方式，使施工性得到了的改善，所以近年來剪力鍵 連接成為鋼梁與鋼筋混凝土橋墩剛性連接的主要方法。 將圓鋼管輕集料混凝土梁與鋼筋混凝土橋梁進(jìn)行剛性連接，使橋梁上下結(jié)構(gòu)形成 整體，這不僅增加了橋梁的超靜定次數(shù)，還提高了橋梁的抗震性能，解決了圓鋼管輕集料混 凝土梁與橋墩的連接問題。采用剛節(jié)點(diǎn)的連接形式，省去了支座的使用，降低了橋梁的建設(shè) 成本，還能降低橋梁建成后的維修費(fèi)用，具有明顯的經(jīng)濟(jì)效益。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要就解決的技術(shù)問題是針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，而提供一種解決了圓 鋼管輕集料混凝土梁與鋼筋混凝土橋墩的連接問題的剛性連接結(jié)構(gòu)。 為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的技術(shù)方案為一種圓鋼管輕集料混凝土梁與混凝 土橋墩的穿心工字鋼連接結(jié)構(gòu)，包括圓鋼管輕集料混凝土梁、鋼筋混凝土橋墩以及設(shè)置在 圓鋼管混凝土梁與鋼筋混凝土橋墩之間的兩塊彎矩傳遞鋼板，其特征在于在所述的兩塊 彎矩傳遞鋼板之間還焊接有工字鋼，所述的工字鋼的上端插入圓鋼管混凝土梁內(nèi)并與圓鋼 管焊接，工字鋼的下端插入鋼筋混凝土橋墩內(nèi)并與其內(nèi)的縱向鋼筋焊接。 本整體連接結(jié)構(gòu)采用焊接穿心工字鋼的形式由圓鋼管輕集料混凝土梁、工字鋼、 彎矩傳遞鋼板、鋼筋混凝土橋墩組成。其主要特征為一是在連接部位，鋼管定位開孔，開孔 按照工字鋼截面形式，且尺寸比工字鋼略大，焊接工字鋼與鋼管連接；二是焊接彎矩傳遞鋼 板，實(shí)現(xiàn)了節(jié)點(diǎn)與鋼管的連接；三是鋼筋混凝土橋墩的縱向鋼筋與工字鋼、彎矩傳遞鋼板焊 接連接，實(shí)現(xiàn)了節(jié)點(diǎn)與橋墩連接。焊接穿心工字鋼、彎矩傳遞鋼板，將鋼管輕集料混凝土梁 的剪力、彎矩等荷載有效傳遞給剛節(jié)點(diǎn)；將橋墩的縱向鋼筋與彎矩傳遞鋼板、工字鋼焊接， 使節(jié)點(diǎn)處的荷載有效傳遞給橋墩。
為了研究本圓鋼管輕集料混凝土梁與鋼筋混凝土橋墩整體連接結(jié)構(gòu)的性能，針對(duì) 焊接穿心工字鋼連接形式設(shè)計(jì)了一組構(gòu)件進(jìn)行試驗(yàn)研究。研究結(jié)果表明本連接形式整體 連接效果好，并能很好的傳遞荷載且能很好的共同受力；節(jié)點(diǎn)處的承載力都滿足設(shè)計(jì)要求， 抗震耗能性能較好。 本發(fā)明的剛節(jié)點(diǎn)連接技術(shù)主要優(yōu)點(diǎn)有 —、本連接結(jié)構(gòu)的連接部件可采取工廠化制作； 二、本連接結(jié)構(gòu)連接性能可靠，且傳力線路明確； 三、圓鋼管中澆注輕集料混凝土，減輕了結(jié)構(gòu)自重，降低基礎(chǔ)荷載，具有明顯的經(jīng) 濟(jì)效益。 —種圓鋼管輕集料混凝土梁與混凝土橋墩的穿心工字鋼連接結(jié)構(gòu)的施工工藝，采 用以下步驟 1)、圓鋼管輕集料混凝土梁與鋼筋混凝土橋墩在連接部位，鋼管開孔定位，開孔按 照工字鋼截面形式，且尺寸比工字鋼略大，穿工字鋼并與圓鋼管焊接，向鋼管中澆注輕集料 混凝土 ； 2)、彎矩傳遞鋼板與穿心工字鋼及圓鋼管焊接，鋼筋混凝土橋墩的縱向鋼筋與彎 矩傳遞鋼板和穿心工字鋼焊接形成整體連接；
3)、綁扎橋墩鋼筋，與節(jié)點(diǎn)整澆。


圖1為焊接穿心工字鋼式的連接示意圖。
具體實(shí)施例方式
圖1為圓鋼管輕集料混凝土梁與鋼筋混凝土橋墩的焊接穿心工字鋼連接式，在連 接部位，鋼管開孔定位，穿工字鋼2并焊接到鋼管上；彎矩傳遞鋼板3與圓鋼管輕集料混凝 土梁1和工字鋼2焊接；綁扎鋼筋籠，將鋼筋混凝土橋墩4縱向鋼筋伸出部分與彎矩傳遞鋼 板3和工字鋼2焊接連接；對(duì)鋼筋混凝土橋墩及節(jié)點(diǎn)支模，澆注混凝土。
權(quán)利要求
一種圓鋼管輕集料混凝土梁與混凝土橋墩的穿心工字鋼連接結(jié)構(gòu)，包括圓鋼管輕集料混凝土梁、鋼筋混凝土橋墩以及設(shè)置在圓鋼管混凝土梁與鋼筋混凝土橋墩之間的兩塊彎矩傳遞鋼板，其特征在于在所述的兩塊彎矩傳遞鋼板之間還焊接有工字鋼，所述的工字鋼的上端插入圓鋼管輕集料混凝土梁內(nèi)并與圓鋼管焊接，工字鋼的下端插入鋼筋混凝土橋墩內(nèi)并與其內(nèi)的縱向鋼筋焊接。
2. —種如權(quán)利要求1所述的圓鋼管輕集料混凝土梁與混凝土橋墩的穿心工字鋼連接結(jié)構(gòu)的施工工藝，其特征在于采用以下步驟1) 、圓鋼管輕集料混凝土梁與鋼筋混凝土橋墩在連接部位，鋼管開孔定位，開孔按照工字鋼截面形式，且尺寸比工字鋼略大，穿工字鋼并與圓鋼管焊接，向鋼管中澆注輕集料混凝土；2) 、彎矩傳遞鋼板與穿心工字鋼及圓鋼管焊接，鋼筋混凝土橋墩的縱向鋼筋與彎矩傳遞鋼板和穿心工字鋼焊接形成整體連接；3) 、綁扎橋墩鋼筋，與節(jié)點(diǎn)整澆。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種圓鋼管輕集料混凝土梁與混凝土橋墩的穿心工字鋼連接結(jié)構(gòu)及施工工藝，包括圓鋼管輕集料混凝土梁、鋼筋混凝土橋墩以及設(shè)置在圓鋼管混凝土梁與鋼筋混凝土橋墩之間的兩塊彎矩傳遞鋼板，在兩塊彎矩傳遞鋼板之間還焊接有工字鋼，工字鋼的上端插入圓鋼管輕集料混凝土梁內(nèi)并與圓鋼管焊接，工字鋼的下端插入鋼筋混凝土橋墩內(nèi)并與其內(nèi)的縱向鋼筋焊接。本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了剛節(jié)點(diǎn)連接部件工廠制作，采用穿心工字鋼作為連接件實(shí)現(xiàn)了圓鋼管輕集料混凝土梁與鋼筋混凝土橋墩整體剛性連接；實(shí)現(xiàn)了梁墩連接節(jié)點(diǎn)的有效連接，且傳力線路明確、承載力滿足設(shè)計(jì)要求并具有較好的抗震性能；在圓鋼管中澆注輕集料混凝土，減輕了上部結(jié)構(gòu)自重，降低了基礎(chǔ)荷載。
文檔編號(hào)E01D19/02GK101787673SQ20101012056
公開日2010年7月28日 申請(qǐng)日期2010年3月9日 優(yōu)先權(quán)日2010年3月9日
發(fā)明者傅中秋, 吉伯海, 莫海峰, 董亞東 申請(qǐng)人:河海大學(xué)