[发明专利]一种端部内置横向连接结构的SCS钢管混凝土桥墩

说明书

技术领域

本发明涉及一种钢管混凝土桥墩，尤其是涉及一种端部内置横向连接结构的SCS钢管混凝土桥墩。

背景技术

钢管混凝土是指在钢管中填充混凝土后形成的结构。钢和混凝土两种材料相互弥补彼此的弱点，充分发挥彼此的长处，使钢管混凝土具有很高的承载力，有优良的力学性能。现如今，钢管混凝土结构在海洋平台与大跨、重载、轻型桥梁等结构中有着越来越广泛的应用，且所采用的钢管混凝土结构主要有圆形、方形和矩形三种截面形式。

目前，所使用的钢管混凝土桥墩存在以下缺陷：第一、自重大，限制了墩体的结构尺寸；第二、对于某些截面形式的钢管混凝土桥墩，如方形钢管混凝土桥墩来说，钢管与混凝土之间的连接性能差，外侧钢管对核心混凝土的约束作用较差，钢管易发生局部屈曲，且用钢量较大；第三、由于常年经受动荷载作用，桥墩的顶部及底部所受影响最大，极易发生钢管的局部屈曲，最终导致桥墩结构的破坏。由于以上原因，使得钢管混凝土桥墩的发展与应用受到限制。因而，需对现有钢管混凝土桥墩的结构进行相应改进。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种端部内置横向连接结构的SCS钢管混凝土桥墩，其结构简单、设计合理、施工方便且施工成本较低、力学性能优良、使用效果好，能解决现有钢管混凝土桥墩存在的自重大、钢管与混凝土间连接性能差、钢管对混凝土的套箍作用小、上下端部易发生屈曲等多种问题。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种端部内置横向连接结构的SCS钢管混凝土桥墩，其特征在于：包括外钢管、套装于外钢管内部的内钢管、布设于外钢管顶端与内钢管顶端之间的顶端连接结构、布设于外钢管底端与内钢管底端之间的底端连接结构和待所述顶端连接结构与所述底端连接结构均布设完成后由填充于外钢管与内钢管之间空腔内的混凝土浇筑成型的混凝土结构；所述外钢管与内钢管均呈竖直向布设且二者呈同轴布设，所述外钢管与内钢管的竖向高度相同，所述外钢管的顶端面与内钢管的顶端面相平齐且二者的底端面相平齐；所述顶端连接结构和所述底端连接结构的结构相同且二者均为布设于外钢管与内钢管之间的横向连接结构，所述外钢管与内钢管之间布设所述顶端连接结构的区域为顶部连接区，所述外钢管与内钢管之间布设所述底端连接结构的区域为底部连接区，所述顶部连接区和所述底部连接区的纵向长度均为1m～1.5m；所述横向连接结构包括N组沿圆周方向布设的横向连接件，N组所述横向连接件均布设在同一水平面上，其中N为正整数且N≥3；每组所述横向连接件中均包括M个由上至下布设在同一竖直面上的横向连接件，其中M为正整数且M≥3；N组所述横向连接件由上至下分M排进行布设，每排所述横向连接件中均包括N个布设在同一水平面上的横向连接件；所述横向连接件呈水平布设且其由外连接件和内连接件连接而成，所述外连接件和内连接件呈平行布设，所述外连接件的外端固定在外钢管的内侧壁上，所述内连接件的内端固定在内钢管的外侧壁上，所述外连接件的内端与所述内连接件的外端连接为一体；所述外连接件和内连接件均为钢质连接件。

上述一种端部内置横向连接结构的SCS钢管混凝土桥墩，其特征是：所述顶端连接结构中位于最上部的一排所述横向连接件为顶排连接件，所述底端连接结构中位于最下部的一排所述横向连接件为底排连接件，所述顶排连接件与外钢管的顶端面之间以及所述底排连接件与外钢管的底端面之间的间距均为10cm～30cm。

上述一种端部内置横向连接结构的SCS钢管混凝土桥墩，其特征是：所述外连接件与其所布设位置处外钢管的内侧壁呈垂直布设，所述内连接件与其所布设位置处内钢管的内侧壁呈垂直布设。

上述一种端部内置横向连接结构的SCS钢管混凝土桥墩，其特征是：所述内钢管为圆钢管二或方钢管二，所述外钢管为套装在所述圆钢管二外侧的外钢管一或套装在所述方钢管二外侧的方钢管一，所述外钢管一为圆钢管一或横截面为正多边形的正多边形钢管；所述圆钢管一和圆钢管二的横截面均为圆形，所述方钢管一和方钢管二的横截面为方形，所述方钢管一的四个侧壁分别与所述方钢管二的四个侧壁呈平行布设。

上述一种端部内置横向连接结构的SCS钢管混凝土桥墩，其特征是：所述方钢管一和所述方钢管二的横截面均为正方形，布设于所述外钢管一与所述圆钢管二之间以及布设于所述方钢管一和所述方钢管二之间的横向连接结构中的N组所述横向连接件沿圆周方向呈均匀布设。