本發(fā)明專利技術公開了一種PBL加勁型薄壁鋼箱混凝土結構，包括外層鋼箱、套裝于外層鋼箱內(nèi)的內(nèi)層鋼箱、多個分別布設在外層鋼箱內(nèi)側(cè)壁上的加勁肋板組一、多個分別布設在內(nèi)層鋼箱外側(cè)壁上的加勁肋板組二和由填充于外層鋼箱與內(nèi)層鋼箱之間的混凝土澆筑成型的混凝土結構，所述外層鋼箱和內(nèi)層鋼箱的縱向長度相同；外層鋼箱、內(nèi)層鋼箱、多個加勁肋板組一、多個加勁肋板組二和混凝土結構組成一個整體式鋼箱混凝土柱形結構件或一個鋼箱混凝土柱形節(jié)段，多個鋼箱混凝土柱形節(jié)段由上至下拼裝組成一個組合式鋼箱混凝土柱形結構件。本發(fā)明專利技術結構簡單、設計合理、施工方便且施工成本較低、力學性能優(yōu)良、使用效果好，能有效解決現(xiàn)有橋梁塔墩結構存在的多種問題。
【技術實現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術涉及一種鋼箱混凝土結構，尤其是涉及一種PBL加勁型薄壁鋼箱混凝土結構。
技術介紹
兩孔和兩孔以上的橋梁中，除兩端與路堤銜接的橋臺外，其余的中間支撐結構稱為橋墩。橋墩分為實體墩、柱式墩、排架墩等。建筑橋墩的材料可用木料、石料、混凝土、鋼筋混凝土、鋼材等。目前，所施工的橋墩一般為用混凝土或石砌成的實體結構。墩身上設墩帽，下接基礎，其特點是能充分利用圬工材料的抗壓性能，借自身的較大截面尺寸和重量承受豎直方向和水平方向的外力，具有堅固耐久、施工簡易、取材方便、節(jié)約鋼材等優(yōu)點，但其缺點是所用的圬工材料量大，外形粗大笨重，減少了橋下的有效孔徑，增大了地基負荷，并且當橋墩較高且地基承載力較低時尤為不利。雖現(xiàn)如今出現(xiàn)一些鋼箱混凝土橋墩，但也均為實體墩，所施工成型的鋼管混凝土橋墩自重很大。針對實體橋墩的缺點而出現(xiàn)的空心橋墩，其外形似重力式橋墩，但它是中空的薄壁墩，具有外形輕盈美觀、圬工材料量少、可減輕地基負荷、節(jié)省基礎工程、便于用拼裝結構或用滑升模板施工、有利于加速施工進度、提高勞動生產(chǎn)率等優(yōu)點，目前正得到迅速發(fā)展。但現(xiàn)如今，所采用的空心橋墩均不同程度地存在施工不便、受力性能較差、易發(fā)生局部屈曲等缺陷和不足。另外，現(xiàn)如今在橋梁跨徑不斷被刷新的今天，斜拉橋和懸索橋以其獨有的優(yōu)勢，在大跨徑橋梁中發(fā)揮著重要的作用。橋塔作為斜拉橋和懸索橋的共有結構，隨著斜拉橋和懸索橋的發(fā)展，也經(jīng)歷了漫長的發(fā)展過程。橋塔是纜索支承橋梁中的重要受力構件，承擔著將橋梁的恒載和活載傳遞到下部結構的作用，橋塔常用的材料有鋼筋混凝土和鋼材，或者將兩者結合形成鋼-混凝土橋塔。60年代以前，大跨徑懸索橋一般都采用鋼橋塔；60年代后，隨著高聳結構混凝土澆注技術的發(fā)展，大跨徑懸索橋開始廣泛采用混凝土橋塔；而80年代以后，因鋼橋塔具有工廠化加工、體積小，自重輕，施工進度快等特點，大量斜拉橋多采用鋼橋塔。對于橋塔材料的選擇，鋼橋塔和混凝土橋塔各有利弊。在相同重量下前者的承載能力遠遠大于后者，因此，在滿足橋梁承載能力的情況下，鋼橋塔可以比混凝土橋塔更為輕巧，對基礎承載力的要求也可以降低。并且，鋼結構可以在工廠加工生產(chǎn)、現(xiàn)場進行拼裝，施工要比混凝土結構方便快捷。但由于鋼材的自身性質(zhì)，鋼橋塔結構存在著易發(fā)生局部屈曲和失穩(wěn)、耐火性能差、造價較高、維護工作量大等缺陷。近年來，鋼-混凝土組合橋塔因其優(yōu)良的性能，逐漸被發(fā)掘應用。利用鋼壁板和混凝土在受力過程中的相互作用，即鋼壁板對其核心混凝土的約束作用，使混凝土的強度得以提高，塑性和韌性性能大為改善。同時，核心混凝土的存在又對鋼壁板有很好的支承作用，可以提高鋼塔臂抵抗局部失穩(wěn)的能力，避免或延緩鋼壁板發(fā)生局部屈曲，從而保證其材料性能的充分發(fā)揮。另外，在鋼-混凝土組合橋塔的施工過程中，鋼壁板還可以作為澆筑其核心混凝土的模板，節(jié)省模板費用，加快施工進度。總之，組合橋塔通過鋼壁板和混凝土的結合，不僅可以彌補兩種材料各自的缺點，而且能夠充分發(fā)揮二者的優(yōu)點，克服了鋼橋塔的局部穩(wěn)定問題，并且比鋼橋塔具有更高的承載力。但目前的鋼-混凝土組合橋塔結構核心混凝土的體積大，結構笨重，對地基要求高，且鋼與混凝土兩種材料界面性能有待進一步優(yōu)化。綜上，現(xiàn)有的橋塔結構普遍存在幾個問題:第一、混凝土橋塔自重大、施工不便；第二、鋼橋塔易發(fā)生局部屈曲，耐火耐久性能差；第三、目前的鋼-混凝土組合橋塔結構圬工材料體積較大，自重大，且混凝土組合作用較差，不能充分發(fā)揮兩種材料的強度。
技術實現(xiàn)思路
本專利技術所要解決的技術問題在于針對上述現(xiàn)有技術中的不足，提供一種PBL加勁型薄壁鋼箱混凝土結構，其結構簡單、設計合理、施工方便且施工成本較低、力學性能優(yōu)良、使用效果好，能有效解決現(xiàn)有橋梁塔墩結構存在的自重大、施工不便、鋼箱側(cè)壁易發(fā)生局部失穩(wěn)、鋼箱對混凝土套箍作用小等問題。為解決上述技術問題，本專利技術采用的技術方案是:一種PBL加勁型薄壁鋼箱混凝土結構，其特征在于:包括外層鋼箱、套裝于外層鋼箱內(nèi)的內(nèi)層鋼箱、多個分別布設在外層鋼箱內(nèi)側(cè)壁上的加勁肋板組一、多個分別布設在內(nèi)層鋼箱外側(cè)壁上的加勁肋板組二和由填充于外層鋼箱與內(nèi)層鋼箱之間的混凝土澆筑成型的混凝土結構，所述外層鋼箱和內(nèi)層鋼箱的縱向長度相同且二者的上下端部均平齊，所述混凝土結構的上下端部分別與外層鋼箱的上下端部相平齊；所述外層鋼箱的橫截面形狀為矩形或正多邊形，且內(nèi)層鋼箱的橫截面形狀為矩形或正多邊形；多個所述加勁肋板組一的組數(shù)與外層鋼箱的內(nèi)側(cè)壁數(shù)量相同，且多個所述加勁肋板組一分別布設在外層鋼箱的多個內(nèi)側(cè)壁上；多個所述加勁肋板組二的組數(shù)與內(nèi)層鋼箱的外側(cè)壁數(shù)量相同，且多個所述加`勁肋板組二分別布設在內(nèi)層鋼箱的多個外側(cè)壁上；每一個所述加勁肋板組一均包括多道呈平行布設的PBL加勁肋一，多道所述PBL加勁肋一的結構和尺寸均相同且多道所述PBL加勁肋一均為長條形鋼肋板一，每一道所述長條形鋼肋板一的縱向延伸方向均與外層鋼箱的中心軸線方向一致，且每一道所述長條形鋼肋板一均與其所布設外層鋼箱的內(nèi)側(cè)壁呈垂直布設；每一道所述長條形鋼肋板一的縱向長度均與外層鋼箱的縱向長度相同，且每一道所述長條形鋼肋板一的橫向?qū)挾染鶠槠渌荚O位置處外層鋼箱和內(nèi)層鋼箱之間間距的！~ !丨每一個所述加勁肋板組二均包括多道呈平 5 4行布設的PBL加勁肋二，多道所述PBL加勁肋二的結構和尺寸均相同且多道所述PBL加勁肋二均為長條形鋼肋板二，每一道所述長條形鋼肋板二的縱向延伸方向均與內(nèi)層鋼箱的中心軸線方向一致，且每一道所述長條形鋼肋板二均與其所布設內(nèi)層鋼箱的外側(cè)壁呈垂直布設；每一道所述長條形鋼肋板二的縱向長度均與內(nèi)層鋼箱的縱向長度相同，且每一道所述長條形鋼肋板二的橫向?qū)挾染鶠槠渌荚O位置處外層鋼箱和內(nèi)層鋼箱之間間距的I ~與;5 4多個所述加勁肋板組一中的所有PBL加勁肋一和多個所述加勁肋板組二中的所有PBL加勁肋二均與混凝土結構緊固連接為一體，所述外層鋼箱、內(nèi)層鋼箱、多個所述加勁肋板組一、多個所述加勁肋板組二和所述混凝土結構組成一個整體式鋼箱混凝土柱形結構件或一個鋼箱混凝土柱形節(jié)段，多個所述鋼箱混凝土柱形節(jié)段由上至下拼裝組成一個組合式鋼箱混凝土柱形結構件。上述一種PBL加勁型薄壁鋼箱混凝土結構，其特征是:所述外層鋼箱和內(nèi)層鋼箱的橫截面形狀相同，且所述外層鋼箱和內(nèi)層鋼箱呈同軸布設。上述一種PBL加勁型薄壁鋼箱混凝土結構，其特征是:所述鋼箱混凝土柱形節(jié)段中內(nèi)層鋼箱的上下兩端內(nèi)側(cè)均設置有一個橫隔板，所述橫隔板與內(nèi)層鋼箱呈垂直布設，且橫隔板的結構和尺寸均與內(nèi)層鋼箱的內(nèi)部結構和尺寸相同，所述橫隔板的中部開有一個多邊形孔。上述一種PBL加勁型薄壁鋼箱混凝土結構，其特征是:多個所述加勁肋板組一的組數(shù)和多個所述加勁肋板組二的組數(shù)相同，且多個所述加勁肋板組二分別與多個所述加勁肋板組一呈一一正對布設；每一個所述加勁肋板組二中的多道所述長條形鋼肋板二均和與該加勁肋板組二正對的加勁肋 板組一中的多道所述長條形鋼肋板一呈交錯布設，每一個所述加勁肋板組二中所包括長條形鋼肋板二的數(shù)量=與該加勁肋板組二正對的加勁肋板組一中所包括長條形鋼肋板一的數(shù)量-1。上述一種PBL加勁型薄壁鋼箱混凝土結構，其特征是:每一個所述加勁肋板組二中的多道所述長條形鋼肋板二呈均勻布設，且每一個所述加勁肋板組一中的多道本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術保護點】
一種PBL加勁型薄壁鋼箱混凝土結構，其特征在于：包括外層鋼箱（1）、套裝于外層鋼箱（1）內(nèi)的內(nèi)層鋼箱（2）、多個分別布設在外層鋼箱（1）內(nèi)側(cè)壁上的加勁肋板組一、多個分別布設在內(nèi)層鋼箱（2）外側(cè)壁上的加勁肋板組二和由填充于外層鋼箱（1）與內(nèi)層鋼箱（2）之間的混凝土澆筑成型的混凝土結構（4），所述外層鋼箱（1）和內(nèi)層鋼箱（2）的縱向長度相同且二者的上下端部均平齊，所述混凝土結構（4）的上下端部分別與外層鋼箱（1）的上下端部相平齊；所述外層鋼箱（1）的橫截面形狀為矩形或正多邊形，且內(nèi)層鋼箱（2）的橫截面形狀為矩形或正多邊形；多個所述加勁肋板組一的組數(shù)與外層鋼箱（1）的內(nèi)側(cè)壁數(shù)量相同，且多個所述加勁肋板組一分別布設在外層鋼箱（1）的多個內(nèi)側(cè)壁上；多個所述加勁肋板組二的組數(shù)與內(nèi)層鋼箱（2）的外側(cè)壁數(shù)量相同，且多個所述加勁肋板組二分別布設在內(nèi)層鋼箱（2）的多個外側(cè)壁上；每一個所述加勁肋板組一均包括多道呈平行布設的PBL加勁肋一（3?1），多道所述PBL加勁肋一（3?1）的結構和尺寸均相同且多道所述PBL加勁肋一（3?1）均為長條形鋼肋板一，每一道所述長條形鋼肋板一的縱向延伸方向均與外層鋼箱（1）的中心軸線方向一致，且每一道所述長條形鋼肋板一均與其所布設外層鋼箱（1）的內(nèi)側(cè)壁呈垂直布設；每一道所述長條形鋼肋板一的縱向長度均與外層鋼箱（1）的縱向長度相同，且每一道所述長條形鋼肋板一的橫向?qū)挾染鶠槠渌荚O位置處外層鋼箱（1）和內(nèi)層鋼箱（2）之間間距的每一個所述加勁肋板組二均包括多道呈平行布設的PBL加勁肋二（3?2），多道所述PBL加勁肋二（3?2）的結構和尺寸均相同且多道所述PBL加勁肋二（3?2）均為長條形鋼肋板二，每一道所述長條形鋼肋板二的縱向延伸方向均與內(nèi)層鋼箱（2）的中心軸線方向一致，且每一道所述長條形鋼肋板二均與其所布設內(nèi)層鋼箱（2）的外側(cè)壁呈垂直布設；每一道所述長條形鋼肋板二的縱向長度均與內(nèi)層鋼箱（2）的縱向長 度相同，且每一道所述長條形鋼肋板二的橫向?qū)挾染鶠槠渌荚O位置處外層鋼箱（1）和內(nèi)層鋼箱（2）之間間距的多個所述加勁肋板組一中的所有PBL加勁肋一（3?1）和多個所述加勁肋板組二中的所有PBL加勁肋二（3?2）均與混凝土結構（4）緊固連接為一體，所述外層鋼箱（1）、內(nèi)層鋼箱（2）、多個所述加勁肋板組一、多個所述加勁肋板組二和所述混凝土結構（4）組成一個整體式鋼箱混凝土柱形結構件或一個鋼箱混凝土柱形節(jié)段，多個所述鋼箱混凝土柱形節(jié)段由上至下拼裝組成一個組合式鋼箱混凝土柱形結構件。FDA00002780507800011.jpg,FDA00002780507800021.jpg...
【技術特征摘要】
1.一種PBL加勁型薄壁鋼箱混凝土結構，其特征在于:包括外層鋼箱(I)、套裝于外層鋼箱(I)內(nèi)的內(nèi)層鋼箱(2)、多個分別布設在外層鋼箱(I)內(nèi)側(cè)壁上的加勁肋板組一、多個分別布設在內(nèi)層鋼箱(2)外側(cè)壁上的加勁肋板組二和由填充于外層鋼箱(I)與內(nèi)層鋼箱(2)之間的混凝土澆筑成型的混凝土結構(4)，所述外層鋼箱(I)和內(nèi)層鋼箱(2)的縱向長度相同且二者的上下端部均平齊，所述混凝土結構(4)的上下端部分別與外層鋼箱(I)的上下端部相平齊；所述外層鋼箱(I)的橫截面形狀為矩形或正多邊形，且內(nèi)層鋼箱(2)的橫截面形狀為矩形或正多邊形；多個所述加勁肋板組一的組數(shù)與外層鋼箱(I)的內(nèi)側(cè)壁數(shù)量相同，且多個所述加勁肋板組一分別布設在外層鋼箱(I)的多個內(nèi)側(cè)壁上；多個所述加勁肋板組二的組數(shù)與內(nèi)層鋼箱(2)的外側(cè)壁數(shù)量相同，且多個所述加勁肋板組二分別布設在內(nèi)層鋼箱(2)的多個外側(cè)壁上；每一個所述加勁肋板組一均包括多道呈平行布設的PBL加勁肋一(3-1)，多道所述PBL加勁肋一(3-1)的結構和尺寸均相同且多道所述PBL加勁肋一(3-1)均為長條形鋼肋板一，每一道所述長條形鋼肋板一的縱向延伸方向均與外層鋼箱(I)的中心軸線方向一致，且每一道所述長條形鋼肋板一均與其所布設外層鋼箱(I)的內(nèi)側(cè)壁呈垂直布設；每一道所述長條形鋼肋板一的縱向長度均與外層鋼箱(I)的縱向長度相同，且每一道所述長條形鋼肋板一的橫向?qū)挾染鶠槠渌荚O位置處外層鋼箱(I)和內(nèi)層鋼箱(2)之間間距的! ~ -每一個所述加勁肋板組二均包括多道呈平行布設的PBL加勁肋二 5 4(3-2)，多道所述PBL加勁肋二(3-2)的結構和尺寸均相同且多道所述PBL加勁肋二(3-2)均為長條形鋼肋板二，每一道所述長條形鋼肋板二的縱向延伸方向均與內(nèi)層鋼箱(2)的中心軸線方向一致，且每一道所述長條形鋼肋板二均與其所布設內(nèi)層鋼箱(2)的外側(cè)壁呈垂直布設；每一道所述長條形鋼肋板二的縱向長度均與內(nèi)層鋼箱(2)的縱向長度相同，且每一道所述長條形鋼肋板二的橫向?qū)挾染鶠槠渌荚O位置處外層鋼箱(I)和內(nèi)層鋼箱(2 )之間間距的I ~ 4 ;多個所述加勁肋板組一`中的所有PBL加勁肋一(3-1)和多個所述加勁肋 5 4板組二中的所有PBL加勁肋二(3-2)均與混凝土結構(4)緊固連接為一體，所述外層鋼箱(I)、內(nèi)層鋼箱(2)、多個所述加勁肋板組一、多個所述加勁肋板組二和所述混凝土結構(4)組成一個整體式鋼箱混凝土柱形結構件或一個鋼箱混凝土柱形節(jié)段，多個所述鋼箱混凝土柱形節(jié)段由上至下拼裝組成一個組合式鋼箱混凝土柱形結構件。2.按照權利要求1所述的一種PBL加勁型薄壁鋼箱混凝土結構，其特征在于:所述外層鋼箱(I)和內(nèi)層鋼箱(2)的橫截面形狀相同，且所述外層鋼箱(I)和內(nèi)層鋼箱(2)呈同軸布設。3.按照權利要求1或2所述的一種PBL加勁型薄壁鋼箱混凝土結構，其特征在于:所述鋼箱混凝土柱形節(jié)段中內(nèi)層鋼箱(2)的上下兩端內(nèi)側(cè)均設置有一個橫隔板(6)，所述橫隔板(6)與內(nèi)層鋼箱(2)呈垂直布設，且橫隔板(6)的結構和尺寸均與內(nèi)層鋼箱(2)的內(nèi)部結構和尺...
【專利技術屬性】
技術研發(fā)人員：劉永健，江祥林，龍剛，王旭，程高，
申請(專利權)人：長安大學，
類型：發(fā)明
國別省市：
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