[发明专利]一种UHPC-钢管约束混凝土装配柱及其施工方法

权利要求书

1.一种UHPC-钢管约束混凝土装配柱，其特征在于：包括由若干中空的预制UHPC-钢套管节段沿竖向叠合拼接而成的拼接柱以及浇筑于拼接柱中间的现浇混凝土，上下相邻两预制UHPC-钢套管节段通过连接组件连接在一起；所述预制UHPC-钢套管节段包括钢套管和外包在钢套管上的UHPC层。

2.根据权利要求1所述的UHPC-钢管约束混凝土装配柱，其特征在于：所述钢套管包括钢管和若干外套在钢管上并沿竖向间隔分布的钢套环，所述钢套环内侧面与所述钢管外侧面相贴合，每个钢套环和钢管之间通过若干组沿周向均布的螺杆固定组件固定连接。

3.根据权利要求2所述的UHPC-钢管约束混凝土装配柱，其特征在于：所述连接组件包括位于钢管内侧的多个沿周向均布的连接钢板，所述连接钢板上部通过螺杆固定组件和上段预制UHPC-钢套管节段固定连接，连接钢板下部通过螺杆固定组件和下段预制UHPC-钢套管节段固定连接。

4.根据权利要求3所述的UHPC-钢管约束混凝土装配柱，其特征在于：所述螺杆固定组件由螺纹钢筋、螺帽和垫片组成，螺纹钢筋朝外一端伸出钢套环外侧面一定长度并埋入UHPC层中，螺纹钢筋朝内一端伸出钢管内侧面或连接板内侧面一定长度并埋入现浇混凝土中。

5.根据权利要求1所述的UHPC-钢管约束混凝土装配柱，其特征在于：所述预制UHPC-钢套管节段在UHPC层两端分别设有榫头以及能与榫头适配的榫槽。

6.根据权利要求2所述的UHPC-钢管约束混凝土装配柱，其特征在于：所述钢管的外直径不宜小于200mm，厚度t不宜小于2mm，外直径与厚度之比介于150（235/f_y）~ 200（235/f_y）；所述钢套环的厚度t不宜小于4mm，外直径与厚度之比介于20（235/f_y）~ 135（235/f_y）；套箍参数ζ=（f_yA_s）/（f_cA_c）满足0.5~2.5；其中，f_y和f_c分别为钢管的屈服强度和现浇混凝土的轴心抗压强度；A_s和A_c分别为钢管的截面面积和现浇混凝土的截面面积。

7.一种如权利要求3所述UHPC-钢管约束混凝土装配柱的施工方法，其特征在于：包括以下步骤：（1）在工厂预制钢管、钢套环和连接钢板，利用螺杆固定组件在钢管外侧固定安装钢套环形成钢套管；（2）在钢套管的外部浇筑UHPC层形成预制UHPC-钢套管节段；（3）将预制UHPC-钢套管节段和连接钢板运输至现场，在现场进行预制UHPC-钢套管节段的吊装叠合，上下相邻两段预制UHPC-钢套管节段之间通过连接钢板连接，连接钢板通过螺杆固定组件与预制UHPC-钢套管节段固定连接，完成拼接柱的施工；（4）在拼接柱的中间浇筑现浇混凝土。