[实用新型]铝合金管约束型钢混凝土桥墩墩柱

说明书

技术领域

本实用新型属于桥梁工程领域，涉及钢筋混凝土结构，尤其涉及一种铝合金管约束型钢混凝土桥墩墩柱。

背景技术

作为桥梁结构关键受力构件，桥墩墩柱抗震设计和耐久性设计始终是桥梁工程领域重要研究课题。我国目前桥梁桥墩主要采用钢筋混凝土结构，应该注意到，钢筋混凝土桥墩在具有结构刚度大、疲劳性能好、可模性好和造价合理等性能优点的同时，也普遍存在箍筋约束弱、延性偏低、桥墩承载能力不足和抗震性能差等缺点，容易因桥墩承载能力、变形能力和延性偏低而发生严重地震破坏，在近年来国内外多次地震中，均有钢筋混凝土桥墩破坏严重并且难以修复的震害现象发生，对地震中救灾抢险和灾后修复重建工作造成了很大困难。因此，在努力提高和改善传统钢筋混凝土桥墩抗震性能的同时，创新开发高效新型的桥墩墩柱形式并发展新型桥墩墩柱抗震设计方法也日渐成为当前桥梁工程界重点关注问题和研究热点之一。

在房屋建筑中钢管混凝土柱、型钢混凝土柱和钢管混凝土约束钢筋混凝土柱大量研究和应用背景下，钢管混凝土桥墩、型钢混凝土桥墩和钢管约束混凝土桥墩在国内外桥梁工程也得到了一些推广应用。其中，型钢混凝土桥墩因内部型钢存在，可以显著提高桥墩墩柱承载能力、刚度和抗震性能，钢管约束混凝土桥墩钢管外置钢筋混凝土桥墩外部，在施工阶段充当模板、在使用阶段不直接参与桥墩墩柱的纵向受力以有效防止钢管过早受压屈失稳屈曲，仅对钢筋混凝土起横向约束作用，可以显著提高桥墩墩柱的变形能力、耗能性能和延性，具有良好抗震性能。

发明内容

为了克服上述现有技术的缺点，本实用新型的目的在于提供一种铝合金管约束型钢混凝土桥墩墩柱，在型钢混凝土桥墩和钢管约束混凝土桥墩基础上，充分发挥铝合金管的良好防腐耐久性能，创新提出了铝合金管约束型钢混凝土桥墩墩柱，在有效发挥型钢混凝土桥墩和钢管约束混凝土桥墩优点的同时，使桥墩耐久性难题得到了很好解决，在桥梁结构尤其是近海和沿海桥梁结构中具有非常显著性能优势。

为了达到上述目的，本实用新型采用的技术方案为：

铝合金管约束型钢混凝土桥墩墩柱，包括桥墩墩柱基础5、桥墩墩柱上部盖梁4以及位于二者之间的铝合金管1，铝合金管1内设置有型钢2，在型钢2与铝合金管1内壁之间浇筑有混凝土3。

所述型钢2为十字形钢、工字钢、圆钢管或者方钢管。

所述铝合金管1与桥墩墩柱基础5的顶面之间留有一定距离，同时型钢2插入到桥墩墩柱基础5中。

所述铝合金管1与桥墩墩柱上部盖梁4之间留有一定距离。

实现该结构的具体步骤是：

(1)按照设计要求确定铝合金管直径和壁厚；

(2)按照设计要求确定内部型钢截面形状和截面尺寸，并进行内部型钢安装就位；

(3)按设计要求的混凝土强度进行混凝土浇注振捣，待铝合金管内混凝土养护到一定强度后，即形成铝合金管约束型钢混凝土桥墩；

(4)铝合金管与桥墩墩柱基础顶面预留一定距离；

(5)铝合金管与桥墩墩柱上部盖梁预留一定距离；

(6)铝合金管约束型钢混凝土桥墩墩柱截面形式可以是方形、矩形、圆形和圆端型等各种截面形状。

与传统钢筋混凝土桥墩相比，本实用新型专利具有以下优点：

(1)抗震性能好：由于内部型钢存在，桥墩抗弯、抗剪承载能力均得到显著提高，同时由于桥墩墩柱内混凝土受到外部铝合金管的横向约束，混凝土变形能力得到显著提高，尤其是对于较高强度等级的混凝土，由于受到良好约束，高强混凝土变形能力得到极大改善，墩柱极限变形能力、延性和耗能能力均可以显著提高，因此，具有良好的抗震性能，可有效防止和避免桥墩在大震下发生严重破坏和倒塌。

(2)耐久性能好：在铝合金管约束型钢混凝土桥墩墩柱中，由于置于墩柱外部的铝合金管具有良好的耐腐蚀性能，桥墩墩柱的耐久性能得到很好提高，可以有效解决桥墩耐久性设计关键难题；

(3)外观效果好：由于铝合金管本身具有较好的外观效果，铝合金管约束型钢混凝土桥墩墩柱无需进行外表处理，即可具有良好的外观效果，对于桥梁尤其是城市市政桥梁应用具有显著性能优势；

(4)施工方便：在铝合金管约束型钢混凝土桥墩墩柱中，由于无需配置纵向和横向受力钢筋，可以大量节省钢筋制作绑扎工时，同时铝合金管约束型钢混凝土桥墩墩柱施工时，铝合金管可以起到施工模板作用，可以节省模板用材和用工，施工方便；

(5)可回收率高：铝合金材料具有非常高的可回收率，在较低回收成本下能实现近90％的回收，复合节能环保需求和可持续发展需要。