[发明专利]自复位长圆钢管约束钢筋混凝土柱脚节点及施工方法

权利要求书

1.一种自复位长圆钢管约束钢筋混凝土柱脚节点，其特征在于：包括基础和位于基础上侧且截面呈长圆形的长圆钢管柱，长圆钢管柱内部预埋有柱钢筋笼，长圆钢管柱内底部设有方形钢管，方形钢管下端贴着基础上侧面，方形钢管和长圆钢管柱之间的环形区域中填充有HPFRCC，方形钢管内部以及方形钢管上方区域的长圆钢管柱内部填充有柱混凝土；柱钢筋笼包括若干柱纵筋Ⅰ、若干柱箍和两根对称分布在柱钢筋笼两侧短边上的柱纵筋Ⅱ，所述基础内预埋有伸出基础上侧面并与柱纵筋Ⅰ及柱纵筋Ⅱ位置对应的基础预埋纵筋，每根柱纵筋Ⅰ下端通过套筒与SMA棒材连接，每根SMA棒材上套设有去粘结层，每根SMA棒材下端通过套筒与对应基础预埋纵筋连接；每根柱纵筋Ⅱ通过套筒与对应基础预埋纵筋连接。

2.根据权利要求1所述的自复位长圆钢管约束钢筋混凝土柱脚节点，其特征在于：方形钢管内的柱混凝土中间埋设有CFST柱，所述CFST柱下端向上延伸并插入基础中，CFST柱外部包裹有RPC包裹层。

3.根据权利要求2所述的自复位长圆钢管约束钢筋混凝土柱脚节点，其特征在于：方形钢管内部还设有多根钢管，所述钢管下端向下延伸并埋入基础中，钢管上端向上延伸并埋入方形钢管上方的柱混凝土中；所述钢管埋入基础中的深度与基础预埋纵筋深度相同，钢管的直径是CFST柱直径的0.5倍；CFST柱直径为方形钢管边长的0.5倍，CFST柱插入基础的深度为其自身直径的3倍。

4.根据权利要求1所述的自复位长圆钢管约束钢筋混凝土柱脚节点，其特征在于：所述柱长圆钢管的短边外径为D，所述方形钢管和HPFRCC的高度均与柱长圆钢管的短边外径相同，方形钢管边长为长圆钢管柱短边外径的2/3；所述SMA棒材的长度为L，L=0.3D；所述SMA棒材单根轴拉承载力不小于单根柱纵筋Ⅰ的轴拉承载力。

5.根据权利要求3所述的自复位长圆钢管约束钢筋混凝土柱脚节点，其特征在于：所述基础上侧在长圆钢管柱外围预埋有埋板，基础内预埋有上端从基础上侧面穿出的锚栓；长圆钢管柱下端外围焊接有位于埋板上方的柱脚底板，埋板上开设有与锚栓对应的锚栓孔，柱脚底板上开设有与锚栓对应的长孔，锚栓上端连接有压紧柱脚底板的锁紧螺母。

6.根据权利要求5所述的自复位长圆钢管约束钢筋混凝土柱脚节点，其特征在于：所述埋板和柱脚底板之间夹设有第一PFA板，锁紧螺母和柱脚底板之间设有锚栓垫板和第二PFA板；所述埋板上还焊接有位于柱脚底板外围的限位挡板。

7.一种如权利要求5所述自复位长圆钢管约束钢筋混凝土柱脚节点的施工方法，其特征在于：包括以下步骤：（1）在工厂预制长圆钢管柱、柱纵筋Ⅰ、柱纵筋Ⅱ、方形钢管、钢管、基础预埋纵筋、CFST柱、SMA 棒材、去粘结层、套筒、柱脚底板、埋板和锚栓；（2）在施工现场绑扎基础的钢筋骨架，绑扎过程，将基础预埋纵筋定位并绑扎在基础的钢筋骨架内；（3）浇筑基础的混凝土，将埋板和锚栓预先埋置于基础的混凝土，并将钢管埋入至基础中，在基础的混凝土上预留出安置CFST柱的槽孔；（4）安置方形钢管，然后预留的槽洞内浇筑RPC 包裹层，然后将CFST 柱下部插入槽洞中；（5）在SMA棒材上套设去粘结层，采用套筒将柱纵筋Ⅰ、SMA棒材和对应基础预埋纵筋连接在一起，另外采用套筒将柱纵筋Ⅱ和对应基础预埋纵筋连接在一起；绑扎柱钢筋笼，并将长圆钢管柱套设在柱钢筋笼上；（6）在CFST 柱上部浇筑RPC 包裹层，借助在方形钢管和长圆钢管柱之间浇筑HPFRCC，然后在方形钢管和长圆钢管柱中浇筑混凝土柱；（7）通过锚栓和锁紧螺母将柱脚底板和埋板连接牢固。