专利名称：一种端部增设加劲肋的scs钢管混凝土桥墩的制作方法
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增设加劲肋的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。但是，目前所使用的钢管混凝土结构普遍存在结构自重大的缺陷，因而在很大程度上限制了钢管混凝土结构的发展应用。在钢管内布设开孔加劲肋(简称PBL加劲肋)后，不仅提高了核心混凝土的抗压强度，增强了钢管管壁的稳定性；同时开孔加劲肋充当了剪力件的作用，使钢管与混凝土连成整体，提高了钢与混凝土的组合作用。但实际使用时，钢管屈曲的早晚与PBL加劲肋的刚度有直接关系，因而不易控制，且所施工成型的钢管混凝土桥墩自重很大。另外，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。而桥墩结构的中间部位稳定性较好，不易发生局部屈曲。综上，需对现如今所采用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，提供一种端部增设加劲肋的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，能有效解决现有钢管混凝土桥墩存在的自重大、外侧钢管与其内部混凝土之间的连接性能差、外侧钢管对内部混凝土的套箍作用小、上下端部易发生曲弯等问题。为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是一种端部增设加劲肋的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加劲结构、布设于外钢管底端与内钢管底端之间的底端加劲结构和待所述顶端加劲结构与所述底端加劲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，所述内钢管为圆形钢管且其布设于外钢管的内侧中部；所述外钢管和内钢管呈同轴布设；所述顶端加劲结构包括多道纵向加劲肋一，且所述底端加劲结构包括多道纵向加劲肋二，多道所述纵向加劲肋一和多道所述纵向加劲肋二的布设方向均与所述内钢管和外钢管的中心轴线方向一致，且多道所述纵向加劲肋一和多道所述纵向加劲肋二均与混凝土结构紧固连接为一体；多道所述纵向加劲肋一和多道所述纵向加劲肋二均为长条形钢肋板，多道所述纵向加劲肋一和多道所述纵向加劲肋二的内侧壁均与内钢管的外侧壁紧固连接为一体，且多道所述纵向加劲肋一和多道所述纵向加劲肋二的外侧壁均与外钢管的内侧壁紧固连接为一体；多道所述纵向加劲肋一和多道所述纵向加劲肋二均沿内钢管的圆周方向进行布设；所述外钢管和内钢管的纵向长度均相同，所述外钢管的顶端面与内钢管的顶端面相平齐，且所述外钢管的底端面与内钢管的底端面相平齐；多道所述纵向加劲肋一的顶端面均与内钢管的顶端面相平齐，且多道所述纵向加劲肋二的底端面均与内钢管的底端面相平齐。上述一种端部增设加劲肋的SCS钢管混凝土桥墩，其特征是每一道所述纵向加劲肋一的中部均由上至下开有多个通孔一，且多个所述多个通孔一布设在同一直线上；每一道所述纵向加劲肋二的中部均由上至下开有多个通孔二，且多个所述通孔二布设在同一直线上。上述一种端部增设加劲肋的SCS钢管混凝土桥墩，其特征是多道所述纵向加劲肋一和多道所述纵向加劲肋二均沿内钢管的圆周方向进行均匀布设。
上述一种端部增设加劲肋的SCS钢管混凝土桥墩，其特征是所述内钢管的外径为O 102mm C^OOOmm,所述外钢管和内钢管的壁厚均为4mm 100mm,且Al : A2=l :(0.6 0.8)，其中八1=&1+131，al为外钢管的横截面积且bl为外钢管内侧中空部的横截面积，A2=ji *r2且r为内钢管的外径。上述一种端部增设加劲肋的SCS钢管混凝土桥墩，其特征是多道所述纵向加劲肋一和多道所述纵向加劲肋二的数量均相同，且多道所述纵向加劲肋二分别布设于多道所述纵向加劲肋一的正下方。上述一种端部增设加劲肋的SCS钢管混凝土桥墩，其特征是所述外钢管的横截面为圆形、长方形或正多边形。上述一种端部增设加劲肋的SCS钢管混凝土桥墩，其特征是多个所述通孔一和多个所述通孔二均由上至下呈均匀布设，且多个所述通孔一和多个所述通孔二的结构和尺寸均相同；多道所述纵向加劲肋一上所开设通孔一的数量和各通孔一的布设位置均相同；多道所述纵向加劲肋二上所开设通孔二的数量和各通孔二的布设位置均相同；所述顶端加劲结构还包括由上至下布设在多道所述纵向加劲肋一上的箍筋一，多道所述箍筋一呈平行布设，多道所述箍筋一的数量与多个所述通孔一的数量相同，且多道所述箍筋一分别自每一道所述纵向加劲肋一上所开的多个所述通孔一内穿过；所述底端加劲结构还包括由上至下布设在多道所述纵向加劲肋二上的箍筋二，多道所述箍筋二呈平行布设，多道所述箍筋二的数量与多个所述通孔二的数量相同，且多道所述箍筋二分别自每一道所述纵向加劲肋二上所开的多个所述通孔二内穿过。上述一种端部增设加劲肋的SCS钢管混凝土桥墩，其特征是多道所述纵向加劲肋一和多道所述纵向加劲肋二的厚度均为dl，其中dl ( D，D为外钢管的壁厚；所述外钢管的壁厚越大，多道所述纵向加劲肋一和多道所述纵向加劲肋二的厚度均越大；每一道所述纵向加劲肋一的横向宽度均与其所布设位置处外钢管和内钢管之间的间距相同，且每一道所述纵向加劲肋二的横向宽度均与其所布设位置处外钢管和内钢管之间的间距相同。上述一种端部增设加劲肋的SCS钢管混凝土桥墩，其特征是所述通孔一为圆形
孔一，且所述圆形孔一的孔彳」？ = ( I ~ I) d3，其中d3为所述圆形孔一所处纵向加劲肋
5J一的横向宽度；所述通孔二为圆形孔二，且所述圆形孔二的孔径d4= (|~^) d5，其中
53
d5为所述圆形孔二所处纵向加劲肋二的横向宽度。上述一种端部增设加劲肋的SCS钢管混凝土桥墩，其特征是多道所述纵向加劲肋一的纵向长度均相同且其纵向长度为Im 1. 5m;多道所述纵向加劲肋二的纵向长度均相同且其纵向长度为Im 1. 5m。本发明与现有技术相比具有以下优点1、结构简单、设计合理且施工成本较低。 2、结构轻盈且抗震与抗扭性能良好。3、施工方便且使用效果好，所施工成型的SCS钢管混凝柱形结构件的力学性能好且结构轻盈，内外两层钢管之间通过所浇注的混凝土连接成为一个整体。实际使用时，本发明能充分改善钢管混凝土结构自重大等缺陷，其利用外钢管较大的截面积来提供较大的截面抗扭与抗弯惯性矩，利用内钢管有效减小混凝土体积来减轻自重，并且夹层混凝土处于三向受压状态并将内外钢管连成整体。因而，本发明能充分发挥钢管混凝土节点所具有的形式简单、易于施工等优点，截面的相对惯性矩较大，抗震、抗扭性能好，能有效克服钢管与其内部混凝土之间的连接性能差、外侧钢管对内部混凝土的套箍作用小等缺点，本发明利用内置的圆钢管增强对混凝土的套箍作用，并利用内钢管有效混凝土体积来减轻自重的目的。4、内外钢管之间所浇注的混凝土既可以采用普通混凝土，也可以采用碳纤维混凝土。并且，所采用的碳纤维混凝土中所添加碳纤维的含量为质量百分含量在0. 6%左右，可将混凝土的抗拉强度和抗拉延性分别提高30%和25%。碳纤维是由碳纤维长丝经过短切机械切制而成，长度一般以mm为单位，外形为一定长度的绒须，具有轻质、高强、高模、耐腐蚀、导电、屏蔽性能好、吸波性高等特点，且具有分散均匀，喂料方式多样，工艺简单的优点。混凝土中加入适量的短切碳纤维，可以提高混凝土的抗拉强度、抗强度和抗冲击性能，降低干缩，改善耐磨性能，且这种混凝土较普通混凝土质量轻，具有一定的隔热性能和减震性能。与内钢管内部以及内钢管与外钢管之间形成的空间内均填满混凝土的钢管混凝土结构相比，本发明能充分利用内置圆钢管的强度。5、在桥墩的上下端部利用开孔加劲肋增强外钢管的面外稳定性，并相应大幅度增强结构抗剪能力，同时将整个钢管混凝土桥墩的各组成部分紧密连成整体。再配合多道箍筋，将多道开孔加劲肋有机连接为一体，进一步增强了整个钢管混凝土桥墩上下端部的整体性。所设置的开孔加劲肋不仅提高了核心混凝土的抗压强度，增强管壁的稳定性；同时开孔加劲肋充当了剪力件的作用，使钢管与混凝土连成整体，提高了钢与混凝土的组合作用。并且，本发明的可操作性强，能有效解决现如今钢管的曲弯时间因与开孔加劲肋刚度有关系而导致的不易控制的难题。综上所述，本发明结构简单、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，能有效解决现有钢管混凝土桥墩存在的自重大、外侧钢管与其内部混凝土之间的连接性能差、外侧钢管对内部混凝土的套箍作用小、上下端部易发生曲弯等多种问题。下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
图1为本发明实施例1的结构示意图。图2为本发明实施例1的内部结构示意图。图3为本发明实施例1的顶部结构示意图。图4为本发明实施例2的结构示意图。 图5为本发明实施例3的结构示意图。图6为本发明实施例4的结构示意图。图7为本发明实施例5的结构示意图。图8为本发明实施例6的结构示意图。图9为本发明实施例7的结构示意图。附图标记说明I一外钢管；2—内钢管；3-1—纵向加劲肋一；3-2一纵向加劲肋二 ；4一混凝土结构；5_1—通孔一；5~2—通孔_. ；6-1—植筋一 ；6-2—植筋_.。
具体实施例方式实施例1如图1、图2及图3所示，本发明包括外钢管1、套装于外钢管I内部的内钢管2、布设于外钢管I顶端与内钢管2顶端之间的顶端加劲结构、布设于外钢管I底端与内钢管2底端之间的底端加劲结构和待所述顶端加劲结构与所述底端加劲结构均布设完成后由填充于外钢管I与内钢管2之间空腔内的混凝土浇筑成型的混凝土结构4，所述内钢管2为圆形钢管且其布设于外钢管I的内侧中部。所述外钢管I和内钢管2呈同轴布设。所述顶端加劲结构包括多道纵向加劲肋一 3-1，且所述底端加劲结构包括多道纵向加劲肋二 3-2，多道所述纵向加劲肋一 3-1和多道所述纵向加劲肋二 3-2的布设方向均与所述内钢管2和外钢管I的中心轴线方向一致，且多道所述纵向加劲肋一 3-1和多道所述纵向加劲肋二 3-2均与混凝土结构4紧固连接为一体。多道所述纵向加劲肋一 3-1和多道所述纵向加劲肋二3-2均为长条形钢肋板，多道所述纵向加劲肋一 3-1和多道所述纵向加劲肋二 3-2的内侧壁均与内钢管2的外侧壁紧固连接为一体，且多道所述纵向加劲肋一 3-1和多道所述纵向加劲肋二 3-2的外侧壁均与外钢管I的内侧壁紧固连接为一体。多道所述纵向加劲肋一 3-1和多道所述纵向加劲肋二 3-2均沿内钢管2的圆周方向进行布设。所述外钢管I和内钢管2的纵向长度均相同，所述外钢管I的顶端面与内钢管2的顶端面相平齐，且所述外钢管I的底端面与内钢管2的底端面相平齐。多道所述纵向加劲肋一 3-1的顶端面均与内钢管2的顶端面相平齐，且多道所述纵向加劲肋二 3-2的底端面均与内钢管2的底端面相平齐。本实施例中，每一道所述纵向加劲肋一 3-1的中部均由上至下开有多个通孔一5-1,且多个所述多个通孔一 5-1布设在同一直线上；每一道所述纵向加劲肋二 3-2的中部均由上至下开有多个通孔二 5-2，且多个所述通孔二 5-2布设在同一直线上。实际加工时，所述内钢管2的外径为①102mm O2000mm,所述外钢管I和内钢管2的壁厚均为4mm 66_，且Al A2=l (0. 6 0. 8)，其中Al=al+bl，al为外钢管I的横截面积且bl为外钢管I内侧中空部的横截面积，A2= *r2且r为内钢管2的外径。
本实施例中，所述内钢管2的外径为0200mm且其壁厚为15mm。实际使用时，可根据具体需要，将所述内钢管2的外径在0102mm 2000mm的范围内进行相应调整，并将内钢管2的壁厚在4mm 66mm的范围内进行相应调整。实际加工时，所述外钢管I的横截面为圆形、长方形或正多边形。本实施例中，所述外钢管I的横截面为正方形。具体加工时，所述外钢管I的横截面也可以采用长方形、圆形、其它正多边形等形状。本实施例中，Al A2=l 0.7。实际使用时，可根据具体需要，将Al A2的比例值在1: (0.6 0.8)的范围内进行相应调整。多个所述通孔5由上至下呈均匀布设，且多个所述通孔5的结构和尺寸均相同。本实施例中，所述混凝土结构4为碳纤维混凝土结构。实际加工时，Al优选为4m2 10m2，且所述外钢管I和内钢管2的壁厚均优选为18mm 25mm0本实施例中，Al=D2=6m2，其中D为所述外钢管I的外侧壁边长。所述外钢管I的壁厚为20mm。实际使用时，可根据具体需要将所述外钢管I的横截面积在4m2 IOm2的范围内进行相应调整，并将外钢管I的壁厚在4_ 66_的范围内进行相应调整。实际加工制作时，多道所述纵向加劲肋一 3-1和多道所述纵向加劲肋二 3-2均沿内钢管2的圆周方向进行均匀布设。本实施例中，多道所述纵向加劲肋一 3-1和多道所述纵向加劲肋二 3-2的数量均相同，且多道所述纵向加劲肋二 3-2分别布设于多道所述纵向加劲肋一 3-1的正下方。多道所述纵向加劲肋一 3-1和多道所述纵向加劲肋二 3-2的数量均为4道 8道。本实施例中，多个所述通孔一 5-1和多个所述通孔二 5-2均由上至下呈均匀布设，且多个所述通孔一 5-1和多个所述通孔二 5-2的结构和尺寸均相同。多道所述纵向加劲肋一 3-1上所开设通孔一 5-1的数量和各通孔一 5-1的布设位置均相同。多道所述纵向加劲肋二 3-2上所开设通孔二 5-2的数量和各通孔二 5-2的布设位置均相同。所述顶端加劲结构还包括由上至下布设在多道所述纵向加劲肋一 3-1上的箍筋
一6-1,多道所述箍筋一 6-1呈平行布设,多道所述箍筋一 6-1的数量与多个所述通孔一5-1的数量相同，且多道所述箍筋一 6-1分别自每一道所述纵向加劲肋一 3-1上所开的多个所述通孔一 5-1内穿过；所述底端加劲结构还包括由上至下布设在多道所述纵向加劲肋
二3-2上的箍筋二 6-2，多道所述箍筋二 6-2呈平行布设，多道所述箍筋二 6-2的数量与多个所述通孔二 5-2的数量相同，且多道所述箍筋二 6-2分别自每一道所述纵向加劲肋二 3-2上所开的多个所述通孔二 5-2内穿过。本实施例中，多道所述PBL加劲肋一 3-1和多道所述PBL加劲肋二 3_2的数量均为4道，且4道所述PBL加劲肋一 3-1分别固定在外钢管I的4个侧壁中部，4道所述PBL加劲肋二 3-2分别固定在外钢管I的4个侧壁中部。并且，4道所述纵向加劲肋一 3-1和4道所述纵向加劲肋二 3-2的内侧壁均以焊接方式与内钢管2的外侧壁紧固连接为一体，且4道所述纵向加劲肋一 3-1和4道所述纵向加劲肋二 3-2的外侧壁均均以焊接方式与外钢管I的内侧壁紧固连接为一体。本实施例中,所述混凝土结构4为碳纤维混凝土结构。
本实施例中，多道所述纵向加劲肋一 3-1和多道所述纵向加劲肋二 3-2的厚度均为dl，其中dl < D，D为外钢管I的壁厚；所述外钢管I的壁厚越大，多道所述纵向加劲肋
一3-1和多道所述纵向加劲肋二 3-2的厚度均越大；每一道所述纵向加劲肋一 3-1的横向宽度均与其所布设位置处外钢管I和内钢管2之间的间距相同，且每一道所述纵向加劲肋
二3-2的横向宽度均与其所布设位置处外钢管I和内钢管2之间的间距相同。所述通孔一 5-1为圆形孔一，且所述圆形孔一的孔径= 其中d3为所述圆形
5
孔一所处纵向加劲肋一 3-1的横向宽度；所述通孔二 5-2为圆形孔二，且所述圆形孔二的孔径其中d5为所述圆形孔二所处纵向加劲肋二 3-2的横向宽度。本实施例中，多道所述纵向加劲肋一 3-1的横向宽度与多道所述纵向加劲肋二
3-2的横向宽度均相同。实际加工制作时，每一道所述PBL加劲肋一 3-1的横向宽度，均与其所布设位置处外钢管I和内钢管2之间的间距相同；且每一道所述PBL加劲肋二 3-2的横向宽度，均与其所布设位置处外钢管I和内钢管2之间的间距相同。并且，可以根据具体需要，将每一道所述PBL加劲肋一 3-1与PBL加劲肋二 3-2的横向宽度，分别在其所布设位置处外钢管I和
内钢管2之间间距的I之间进行相应调整。同时，可以根据具体需要，对所述PBL力口
4 2
劲肋一 3-1、PBL加劲肋二 3-2和所述箍筋6的数量分别进行相应调整。本实施例中，多道所述纵向加劲肋一 3-1的纵向长度均相同且其纵向长度为Im 1.5m ;多道所述纵向加劲肋二 3-2的纵向长度均相同且其纵向长度为Im 1. 5m。本实施例中，所述混凝土结构4为碳纤维混凝土结构。实施例2如图4所示，本实施例中，与实施例1不同的是所述外钢管I的横截面为圆形，Al A2=l 0. 6，所述外钢管I和内钢管2的壁厚均为25mm，Al==Ji R2=IOm2,其中R为外钢管I的外径。本实施例中，其余部分的结构和连接关系均与实施例1相同。实施例3如图5所示，本实施例中，与实施例2不同的是所述PBL加劲肋一 3_1和PBL加劲肋二 3-2的数量均为6道。本实施例中，其余部分的结构和连接关系均与实施例4相同。实施例4如图6所示，本实施例中，与实施例2不同的是所述外钢管I的横截面为正十六边形，外钢管I内侧中空部的横截面为正十六边形孔，且Al=所述外钢管I的横截面积+所述正十六边形孔的横截面积；所述PBL加劲肋一 3-1和所述PBL加劲肋二 3-2的数量均为8道，且8道所述PBL加劲肋一 3-1和8道所述PBL加劲肋二 3-2均分别固定在外钢管I的8个侧壁中部。本实施例中，其余部分的结构和连接关系均与实施例2相同。实施例5如图1所示，本实施例中，与实施例1不同的是所述外钢管I的横截面为正六边形，Al A2=l 0. 8，所述外钢管I和内钢管2的壁厚均为25mm，Al=10m2，其中外钢管I内侧中空部的横截面为正六边形孔，且Al=所述外钢管I的横截面积+所述正六边形孔的横截面积；所述PBL加劲肋一 3-1和所述PBL加劲肋二 3-2的数量均为6道，且6道PBL加劲肋一 3-1和所述PBL加劲肋二 3-2均分别固定在外钢管I的6个侧壁中部。实际使用时，所述外钢管I的横截面也可以为其它正多边形。本实施例中，其余部分的结构和连接关系均与实施例1相同。实施例6如图8所示，本实施例中，与实施例1不同的是所述外钢管I的横截面为正八边形，外钢管I内侧中空部的横截面为正八边形孔，且Al=所述外钢管I的横截面积+所述正八边形孔的横截面积；所述PBL加劲肋一 3-1和所述PBL加劲肋二 3-2的数量均为8道，且8道所述PBL加劲肋一 3-1和8道所述PBL加劲肋二 3_2均分别固定在外钢管I的8个侧
壁中部。 本实施例中，其余部分的结构和连接关系均与实施例1相同。实施例7如图9所示，本实施例中，与实施例6不同的是所述PBL加劲肋一 3_1和所述PBL加劲肋二 3-2的数量均为4道，且4道PBL加劲肋一 3-1和4道所述PBL加劲肋二 3_2均分别固定在外钢管I的4个侧壁中部。本实施例中，其余部分的结构和连接关系均与实施例6相同。实施例8本实施例中，与实施例1不同的是每一道所述PBL加劲肋一 3-1的横向宽度，均
为其所布设位置处外钢管I和内钢管2之间间距的I，所述通孔一 5-1的孔径d2为海
43
一道所述PBL加劲肋二 3-2的横向宽度，均为其所布设位置处外钢管I和内钢管2之间间
距的士，所述通孔二 5-2的孔径d2为^"(13;;所述内钢管2的外径为0102mm，所述外钢管I 43
和内钢管2的壁厚均为4mm，Al=4m2。本实施例中，其余部分的结构和连接关系均与实施例1相同。实施例9本实施例中，与实施例1不同的是每一道所述PBL加劲肋一 3-1的横向宽度，均
为其所布设位置处外钢管I和内钢管2之间间距的I，所述圆的孔径d2为海一道所述
34
PBL加劲肋二 3-1的横向宽度，均为其所布设位置处外钢管I和内钢管2之间间距的*，所
述圆形孔的孔径d2为士 d3;;所述内钢管2的外径为O 1000mm，所述外钢管I和内钢管2的
4
壁厚均为40mm，Al=8m2。本实施例中，其余部分的结构和连接关系均与实施例1相同。实施例10本实施例中，与实施例1不同的是每一道所述PBL加劲肋一 3-1的横向宽度，均
为其所布设位置处外钢管I和内钢管2之间间距的4所述通孔一 5-1的孔径d2为海
34一道所述PBL加劲肋二 3-2的横向宽度，均为其所布设位置处外钢管I和内钢管2之间间
距的!，所述通孔二 5-2的孔径d2为士d3;;所述内钢管2的外径为02000mm，所述外钢管 34
I和内钢管2的壁厚均为66mm，Al=10m2。本实施例中，其余部分的结构和连接关系均与实施例1相同。实施例11本实施例中，与实施例1不同的是每一道所述PBL加劲肋二 3-2的横向宽度，均
为其所布设位置处外钢管I和内钢管2之间间距的4，所述通孔二 5-2的孔径d2为所
34
述内钢管2的外径为O2000mm，所述外钢管I和内钢管2的壁厚均为55mm，Al=10m2。本实施例中，其余部分的结构和连接关系均与实施例1相同。以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何限制，凡是根据本发明技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变化，均仍属于本发明技术方案的保护范围内。
权利要求
1.一种端部增设加劲肋的SCS钢管混凝土桥墩，其特征在于包括外钢管(I)、套装于外钢管(I)内部的内钢管(2)、布设于外钢管(I)顶端与内钢管(2)顶端之间的顶端加劲结构、布设于外钢管(I)底端与内钢管(2)底端之间的底端加劲结构和待所述顶端加劲结构与所述底端加劲结构均布设完成后由填充于外钢管(I)与内钢管(2)之间空腔内的混凝土浇筑成型的混凝土结构(4)，所述内钢管(2)为圆形钢管且其布设于外钢管(I)的内侧中部；所述外钢管(I)和内钢管(2)呈同轴布设；所述顶端加劲结构包括多道纵向加劲肋一 (3-1)，且所述底端加劲结构包括多道纵向加劲肋二(3-2)，多道所述纵向加劲肋一(3-1) 和多道所述纵向加劲肋二(3-2)的布设方向均与所述内钢管(2)和外钢管(I)的中心轴线方向一致，且多道所述纵向加劲肋一(3-1)和多道所述纵向加劲肋二(3-2)均与混凝土结构(4)紧固连接为一体；多道所述纵向加劲肋一(3-1)和多道所述纵向加劲肋二(3-2)均为长条形钢肋板，多道所述纵向加劲肋一(3-1)和多道所述纵向加劲肋二(3-2)的内侧壁均与内钢管(2)的外侧壁紧固连接为一体，且多道所述纵向加劲肋一(3-1)和多道所述纵向加劲肋二(3-2)的外侧壁均与外钢管(I)的内侧壁紧固连接为一体；多道所述纵向加劲肋一(3-1)和多道所述纵向加劲肋二(3-2)均沿内钢管(2)的圆周方向进行布设；所述外钢管(I)和内钢管(2)的纵向长度均相同，所述外钢管(I)的顶端面与内钢管(2)的顶端面相平齐，且所述外钢管(I)的底端面与内钢管(2)的底端面相平齐；多道所述纵向加劲肋一 (3-1)的顶端面均与内钢管(2)的顶端面相平齐，且多道所述纵向加劲肋二(3-2)的底端面均与内钢管(2)的底端面相平齐。
2.按照权利要求1所述的一种端部增设加劲肋的SCS钢管混凝土桥墩，其特征在于 每一道所述纵向加劲肋一(3-1)的中部均由上至下开有多个通孔一(5-1)，且多个所述多个通孔一(5-1)布设在同一直线上；每一道所述纵向加劲肋二(3-2)的中部均由上至下开有多个通孔二(5-2)，且多个所述通孔二(5-2)布设在同一直线上。
3.按照权利要求1或2所述的一种端部增设加劲肋的SCS钢管混凝土桥墩，其特征在于多道所述纵向加劲肋一(3-1)和多道所述纵向加劲肋二(3-2)均沿内钢管(2)的圆周方向进行均匀布设。
4.按照权利要求1或2所述的一种端部增设加劲肋的SCS钢管混凝土桥墩，其特征在于所述内钢管(2)的外径为Φ 102mm Φ 2000mm,所述外钢管(I)和内钢管(2)的壁厚均为4mm 100_，且Al A2=l (O. 6 O. 8)，其中Al=al+bl，al为外钢管(I)的横截面积且bl为外钢管(I)内侧中空部的横截面积，Α2=π ·γ2且!■为内钢管(2)的外径。
5.按照权利要求1或2所述的一种端部增设加劲肋的SCS钢管混凝土桥墩，其特征在于多道所述纵向加劲肋一(3-1)和多道所述纵向加劲肋二(3-2)的数量均相同，且多道所述纵向加劲肋二(3-2)分别布设于多道所述纵向加劲肋一(3-1)的正下方。
6.按照权利要求1或2所述的一种端部增设加劲肋的SCS钢管混凝土桥墩，其特征在于所述外钢管(I)的横截面为圆形、长方形或正多边形。
7.按照权利要求2所述的一种端部增设加劲肋的SCS钢管混凝土桥墩，其特征在于 多个所述通孔一(5-1)和多个所述通孔二(5-2)均由上至下呈均匀布设，且多个所述通孔一(5-1)和多个所述通孔二(5-2)的结构和尺寸均相同；多道所述纵向加劲肋一(3-1)上所开设通孔一(5-1)的数量和各通孔一(5-1)的布设位置均相同；多道所述纵向加劲肋二 (3-2 )上所开设通孔二( 5-2 )的数量和各通孔二( 5-2 )的布设位置均相同；所述顶端加劲结构还包括由上至下布设在多道所述纵向加劲肋一(3-1)上的箍筋一(6-1)，多道所述箍筋 -(6-1)呈平行布设，多道所述箍筋一(6-1)的数量与多个所述通孔一(5-1)的数量相同， 且多道所述箍筋一(6-1)分别自每一道所述纵向加劲肋一(3-1)上所开的多个所述通孔一 (5-1)内穿过；所述底端加劲结构还包括由上至下布设在多道所述纵向加劲肋二(3-2)上的箍筋二(6-2)，多道所述箍筋二(6-2)呈平行布设，多道所述箍筋二(6-2)的数量与多个所述通孔二(5-2)的数量相同，且多道所述箍筋二(6-2)分别自每一道所述纵向加劲肋二 (3-2)上所开的多个所述通孔二(5-2)内穿过。
8.按照权利要求1或2所述的一种端部增设加劲肋的SCS钢管混凝土桥墩，其特征在于多道所述纵向加劲肋一(3-1)和多道所述纵向加劲肋二(3-2)的厚度均为dl，其中 dl < D，D为外钢管(I)的壁厚；所述外钢管(I)的壁厚越大，多道所述纵向加劲肋一(3-1) 和多道所述纵向加劲肋二(3-2)的厚度均越大；每一道所述纵向加劲肋一(3-1)的横向宽度均与其所布设位置处外钢管(I)和内钢管(2)之间的间距相同，且每一道所述纵向加劲肋二( 3-2)的横向宽度均与其所布设位置处外钢管(I)和内钢管(2)之间的间距相同。
9.按照权利要求2所述的一种端部增设加劲肋的SCS钢管混凝土桥墩，其特征在于所述通孔一(5-1)为圆形孔一，且所述圆形孔一的孔径d2= ( ^ ~ ^ ) d3，其中d3为所述5 3圆形孔一所处纵向加劲肋一(3-1)的横向宽度；所述通孔二(5-2)为圆形孔二，且所述圆形孔二的孔径a (去~| ) V其中d5为所述圆形孔二所处纵向加劲肋二(3-2)的横向宽 A4= 3 j度。
10.按照权利要求1或2所述的一种端部增设加劲肋的SCS钢管混凝土桥墩，其特征在于 多道所述纵向加劲肋一(3-1)的纵向长度均相同且其纵向长度为Im 1. 5m;多道所述纵向加劲肋二(3-2)的纵向长度均相同且其纵向长度为Im 1. 5m。
全文摘要
本发明公开了一种端部增设加劲肋的SCS钢管混凝土桥墩，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加劲结构、布设于外钢管底端与内钢管底端之间的底端加劲结构和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，内钢管为圆形钢管；外钢管和内钢管呈同轴布设；顶端加劲结构包括多道纵向加劲肋一，底端加劲结构包括多道纵向加劲肋二。本发明结构简单、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、外侧钢管与其内部混凝土之间连接性能差、外侧钢管对内部混凝土的套箍作用小、上下端部易发生曲弯等问题。
文档编号E01D101/30GK102995555SQ201210580150
公开日2013年3月27日 申请日期2012年12月27日 优先权日2012年12月27日
发明者高小育, 王旭, 刘永健, 杨光辉, 傅梅珍, 黄月超, 刘鹏, 刘玉娟, 耿东升 申请人:长安大学