[发明专利]一种双壁空心墩柱与盖梁的连接节点及建造方法

说明书

本发明公开了一种双壁空心墩柱与盖梁的连接节点，双壁空心墩柱与盖梁之间通过第一转换段及盖梁转换段固定连接，或通过第一转换段、第二转换段及盖梁转换段固定连接；当通过第一转换段、第二转换段与盖梁转换段固定连接时，第一转换段内钢管的底部通过第一钢隔板与双壁空心墩柱的钢管顶部连接，顶部通过第二钢隔板与第二转换段内钢骨连接，第二转换段内钢骨的顶部伸入盖梁转换段内与盖梁转换段内钢骨连接；当通过第一转换段及盖梁转换段连接时，第一转换段内钢管的底部通过第一钢隔板与双壁空心墩柱的钢管顶部连接，顶部伸入盖梁转换段内与盖梁转换段内钢骨固定连接。本发明具有适用范围广、连接可靠、节点区刚度变化平缓、抗震性能良好等优点。

技术领域

本发明属于土木工程领域，具体涉及一种双壁空心墩柱与盖梁的连接节点，还涉及空心墩柱与盖梁的连接节点的建造方法。

背景技术

复材管-混凝土-钢管双壁空心构件是滕锦光教授提出的一种新型组合构件，由外侧复材管、内侧空心钢管及两者之间的夹层混凝土组成。在复材管-混凝土-钢管双壁空心构件中，外侧的复材管具有优越的耐腐蚀性能，可在腐蚀环境中保护内部的钢管；同时，复材管的纤维缠绕方向为环向或接近环向，可为夹层混凝土提供侧向约束，并提供抗剪承载力。内侧钢管的存在降低了双壁空心构件的自重，其向外屈曲受到混凝土的限制，钢材强度能得到更有效的利用。夹层混凝土由于同时受到复材外管和钢内管的共同约束作用，使该柱具有优越的延性和抗震性能。可见，三种材料功能上实现了“1+1+13”的效果，具有优越的组合效应。该组合构件特别适用于桥梁工程中的墩柱结构，既能充分发挥其抗震性能好、耐腐蚀性强的优点，又能避免纤维增强复合材料耐火性能不足的缺点，具有广大的应用前景。

桥墩盖梁是在排架墩柱顶部设置的横梁，用于支承、分布和传递上部结构的荷载。因此，实现桥墩与盖梁之间的可靠连接是确保桥梁安全的关键。目前，混凝土桥墩及钢管混凝土桥墩与盖梁的连接已经有成熟的技术。但复材管-混凝土-钢管双壁空心墩柱与盖梁的可靠连接节点，仍然是复材管-混凝土-钢管双壁空心墩柱实际工程应用中亟待解决的技术难题。

中国专利文献CN 211646756 U公开了一种三维装配式梁柱节点结构，该节点将复材管/钢管约束钢骨混凝土柱通过盖板转换为钢管混凝土，然后基于钢管混凝土外侧的连接型钢与复材管/钢管约束钢骨混凝土梁连接。该节点适用于房屋建筑领域的框架结构梁柱连接，但其对于桥梁领域中的墩柱与盖梁连接适用性较差。

发明内容

针对现有技术中存在的不足，本发明的目的是提供一种复材管-混凝土-钢管双壁空心墩柱与盖梁连接节点，以解决复材管-混凝土-钢管双壁空心墩柱与盖梁连接的技术问题。

为了达到上述目的，本发明提供一种复材管-混凝土-钢管双壁空心墩柱与钢骨混凝土盖梁连接节点，双壁空心墩柱包括位于外侧的复材管、位于复材管内的钢管以及位于复材管和钢管之间的混凝土层，通过如下三个转换段实现所述双壁空心墩柱与盖梁的连接：复材管-混凝土-钢管双管实心混凝土柱(简称双管实心柱)转换段(第一转换段)、复材管约束钢骨混凝土柱转换段(第二转换段)和钢骨混凝土盖梁转换段(盖梁转换段)；所述双壁空心墩柱可以依次通过上述第一转换段、第二转换段转换及盖梁转换段与所述盖梁连接(连接方式I)，也可以通过第一转换段及盖梁转换段与所述盖梁连接(连接方式II)；采取连接方式I时，所述双壁空心墩柱内钢管通过第一钢隔板与第一转换段内钢管相连，且第一转换段内钢管通过第二钢隔板与第二转换段内钢骨下端相连，然后将第二转换段内钢骨上端伸入所述盖梁转换段内并与所述盖梁转换段内钢骨进行连接，最后通过盖梁转换段内钢骨与所述盖梁固定连接；采取连接方式II时，所述双壁空心墩柱的钢管通过第一钢隔板与第一转换段内钢管相连，然后将第一转换段内钢管上端伸入所述盖梁转换段内并与所述盖梁转换段内钢骨进行连接，最后通过盖梁转换段内钢骨与所述盖梁固定连接。

作为一种优选，双壁空心墩柱及第一转换段范围内可以布置1个钢管，也布置多个(个数为2或以上)钢管；所述钢管可以为单腔钢管，也可以由钢板分隔为多腔(腔数为2或以上)钢管。