[发明专利]一种钢板-超高强度混凝土组合柱结构

说明书

本发明公开了一种钢板‑超高强度混凝土组合柱结构，包括一钢管和一钢支座。钢支座经完全包覆密封材料后置于钢管的内腔的下端，钢管内浇筑有超高强度混凝土，使得在载荷作用下，钢管内的变形主要集中于钢支座。本发明的钢板‑超高强度混凝土组合柱结构中变形主要由钢支座来承担，在组合柱受到较大荷载作用下，钢支座发生塑性变形来消耗能量，避免内填超高强度混凝土被压溃，保证了所述组合柱在较大的变形情况下仍具备较高的承载力，而且，良好的延性也提高了组合柱的抗震性能。

技术领域

本发明属于建筑结构技术领域，具体涉及一种钢板-超高强度混凝土组合柱结构。

背景技术

钢管混凝土柱是一种新型高效的组合构件，它由钢管和钢管内的混凝土组成。由于内填混凝土对钢管的侧向约束，钢管的整体或局部稳定性有较大的提高，避免钢管过早出现局部屈曲现象。另外，钢管又会反过来约束内填混凝土的外胀，使得内填混凝土承载和变形能力得到大幅提高。通过组合作用的发挥，钢管混凝土能够充分发挥钢材和混凝土两者的材料性能。此外，钢管还可作为混凝土浇筑的模板，省去支、拆模工序，从而大大缩短工期。基于上述优点，钢管混凝土柱被广泛应用于大跨桥梁及超高层建筑中。钢管混凝土柱在承受荷载时会产生变形，由钢管和内填混凝土共同承担。而混凝土是脆性材料，当其变形超过其极限压应变时，混凝土将会被压溃，承载力下降。在采用了超高强度混凝土后，钢管对混凝土的约束效果较之采用普通混凝土有所下降，导致组合柱的后期变形能力较差。基于此，钢管-超高强度混凝土组合柱较难在超高层建筑结构中推广应用。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术缺陷，提供一种钢板-超高强度混凝土组合柱结构。

本发明的技术方案如下：

一种钢板-超高强度混凝土组合柱结构，包括

一钢管；

和一钢支座，均包括一上端板、一下端板和若干连接钢柱，上端板和下端板通过若干连接钢柱相固接，上端板和下端板的形状尺寸相同，且上端板和下端板的边长或直径比钢管的内腔的边长或内径的小4-6mm，钢支座的高度为钢管的边长或外径的1.0-1.5倍；

钢支座经完全包覆密封材料后置于钢管的内腔的下端，钢管内浇筑有超高强度混凝土，使得在载荷作用下，钢管内的变形主要集中于钢支座。

在本发明的一个优选实施方案中，所述钢管为一Q345钢材质的钢管。

在本发明的一个优选实施方案中，所述钢支座包括Q235钢材质的一上端板、一下端板和若干连接钢柱。

在本发明的一个优选实施方案中，所述钢支座经完全包覆FRP布后置于钢管的内腔的下端。

在本发明的一个优选实施方案中，所述超高强度混凝土的等级为C150或其以上。

在本发明的一个优选实施方案中，所述钢支座的上端板和下端板的厚度为30-35mm。

在本发明的一个优选实施方案中，每一钢支座的若干连接钢柱的横截面的总面积为上端板的面积的30-35％，以保证所述超高强度混凝土达到极限压应变前，所述钢支座的连接钢柱均已进入屈服阶段。

本发明的有益效果是：

1、本发明的钢板-超高强度混凝土组合柱结构中变形主要由钢支座来承担，在组合柱受到较大荷载作用下，钢支座发生塑性变形来消耗能量，避免内填超高强度混凝土被压溃，保证了所述组合柱在较大的变形情况下仍具备较高的承载力，而且，良好的延性也提高了组合柱的抗震性能。

2、本发明的钢板-超高强度混凝土组合柱结构采用超高强度混凝土可以有效减少组合柱的截面尺寸。

附图说明

图1为本发明实施例1中的钢板-超高强度混凝土组合柱结构的纵向结构剖视图。