專利名稱：圓鋼管輕集料混凝土梁與混凝土橋墩的穿心鋼筋連接構造及施工工藝的制作方法
技術領域：
本發明是一種圓鋼管輕集料混凝土梁與鋼筋混凝土橋墩整體連接結構，尤其是一
種采用穿心鋼筋連接的構造，屬于橋梁工程中墩梁節點連接技術領域。
背景技術：
鋼管輕集料混凝土是在鋼管中填充輕集料混凝土而形成的一種新型鋼管混凝土 結構。鋼管輕集料混凝土具有強度高、延性好、自重輕等優點，在橋梁上部結構中使用時將 大大減輕自重，降低基礎荷載，這與現代橋梁結構的發展要求相符。 目前關于圓鋼管混凝土節點連接研究報道，主要針對建筑工程中的梁柱節點研 究。組合結構橋梁中也主要針對鋼梁與鋼筋混凝土橋墩連接節點的研究，連接方式有鋼筋 混凝土方式，預應力鋼筋混凝土方式，以及近年來發展的剪力鍵連接方式。預應力鋼筋混凝 土連接方式克服了鋼筋混凝土連接方式易產生裂紋的弱點，但構造布置及施工較困難；而 采用限制裂紋寬度設計法的剪力鍵連接方式，使施工性得到了的改善，所以近年來剪力鍵 連接成為鋼梁與鋼筋混凝土橋墩剛性連接的主要方法。

發明內容
本發明所要就解決的技術問題是針對上述現有技術的不足，而提供一種解決了圓 鋼管輕集料混凝土梁與鋼筋混凝土橋墩的連接問題的剛性連接結構及施工工藝。
本發明圓鋼管輕集料混凝土梁與混凝土橋墩的穿心鋼筋連接構造的方案為
包括圓鋼管輕集料混凝土梁、剪力傳遞鋼板、穿心鋼筋、彎矩傳遞鋼板、焊接鋼筋、 鋼筋混凝土橋墩、傳遞鋼肋板七個部分，其特征是所述的穿心鋼筋穿過所述的圓鋼管輕集 料混凝土梁的圓鋼管并焊接，在穿心鋼筋焊接所述的彎矩傳遞鋼板實現節點與圓鋼管輕集 料混凝土梁的整體連接；在加焊的彎矩傳遞鋼板上焊接所述的傳遞鋼肋板，鋼筋混凝土橋 墩的縱向鋼筋穿過傳遞鋼肋板使節點與鋼筋混凝土橋墩整體連接。 本整體連接結構采用了焊接穿心鋼筋的形式，由圓鋼管輕集料混凝土梁、剪力傳 遞鋼板、穿心鋼筋、彎矩傳遞鋼板、焊接鋼筋、鋼筋混凝土橋墩、傳遞鋼肋板等組成。其連接 構造主要特征為一是在連接部位，鋼管定位開孔，孔徑比穿心鋼筋略大，焊接穿心鋼筋與 鋼管連接；二是與鋼管相連的彎矩傳遞鋼板再加焊一段彎矩傳遞鋼板，并在加焊的鋼板上 焊接兩根鋼筋以加強彎矩傳遞板的連接性能，再焊接兩排開孔的鋼肋板，孔徑比鋼筋混凝 土橋墩的縱向鋼筋直徑大；三是鋼筋混凝土橋墩的縱向鋼筋穿過鋼肋板孔，然后對橋墩綁 扎鋼筋、支模、澆注混凝土。在剛節點處焊接剪力傳遞鋼板、穿心鋼筋、彎矩傳遞鋼板，將鋼 管輕集料混凝土梁的剪力、彎矩等荷載傳遞給節點；焊接鋼肋板并穿橋墩的縱向鋼筋，使梁 傳遞下來的荷載有效傳遞給橋墩。當抗震要求不高時，此時可直接采用焊接鋼筋，而不加焊 一段彎矩傳遞鋼板，將鋼筋混凝土橋墩的縱向鋼筋直接與彎矩傳遞鋼板焊接。
為了研究圓鋼管輕集料混凝土梁與鋼筋混凝土橋墩整體連接技術的性能，針對焊
3接穿心鋼筋連接件形式的設計了一組構件進行試驗研究。研究結果表明本連接方式承載 力滿足設計要求，抗震耗能性能較好；整體連接效果好，并能很好的傳遞荷載且能使梁墩很 好的共同受力。 本發明的焊接穿心鋼筋連接技術主要優點有
—、連接構件可采取工廠化制作； 二、剛節點的承載力滿足設計要求且抗震性能較好，實現了圓鋼管輕集料混凝土 梁與鋼筋混凝土橋墩的可靠連接，且傳力線路明確； 三、圓鋼管中澆注輕集料混凝土，減輕了結構自重，降低基礎荷載，節省了下部結 構的造價。 —種圓鋼管輕集料混凝土梁與混凝土橋墩的穿心鋼筋連接構造的施工工藝，采用 以下步驟 (a)圓鋼管輕集料混凝土梁與鋼筋混凝土橋墩在連接部位，鋼管開孔定位，孔徑比 穿心鋼筋略大，穿心鋼筋穿過鋼管并與圓鋼管焊接，向鋼管中澆注輕集料混凝土 ；
(b)焊接剪力傳遞鋼板和彎矩傳遞鋼板，穿心鋼筋與彎矩傳遞鋼板焊接連接；
(c)彎矩傳遞鋼板上再加焊一段彎矩傳遞鋼板，在連接處焊接鋼筋加強連接性能， 并在加焊鋼板上焊接兩排開孔鋼肋板； (d)鋼筋混凝土橋墩的縱向鋼筋穿過鋼肋板的開孔形成整體連接，綁扎橋墩鋼筋， 與節點整澆。


圖1為焊接穿心鋼筋連接結構示意圖。
具體實施例方式
圖1為圓鋼管輕集料混凝土梁與鋼筋混凝土橋墩的焊接穿心鋼筋連接式，首先在 工廠制作好所需構件，在連接部位，鋼管開孔定位穿鋼筋，然后將穿心鋼筋3焊接到鋼管 上，再向鋼管中澆注輕集料混凝土 ；焊接剪力傳遞鋼板2和彎矩傳遞鋼板4，再將穿心鋼筋3 伸出部分焊接到彎矩傳遞鋼板4 ;彎矩傳遞鋼板再加焊一段彎矩傳遞鋼板4，并在加焊的鋼 板上焊接兩根鋼筋5以加強彎矩傳遞板的連接性能，再焊接兩排開孔的鋼肋板(孔徑比鋼 筋混凝土橋墩6的縱向鋼筋直徑大)；在綁扎鋼筋時先將橋墩的縱向鋼筋穿過鋼肋板孔，然 后綁扎鋼筋，支模，澆注混凝土。
權利要求
一種圓鋼管輕集料混凝土梁與混凝土橋墩的穿心鋼筋連接構造，包括圓鋼管輕集料混凝土梁(1)、剪力傳遞鋼板(2)、穿心鋼筋(3)、彎矩傳遞鋼板(4)、焊接鋼筋(5)、鋼筋混凝土橋墩(6)、傳遞鋼肋板七個部分，其特征是所述的穿心鋼筋(3)穿過所述的圓鋼管輕集料混凝土梁(1)的圓鋼管并焊接，在穿心鋼筋(3)焊接所述的彎矩傳遞鋼板(4)實現節點與圓鋼管輕集料混凝土梁(1)的整體連接；在加焊的彎矩傳遞鋼板(4)上焊接所述的傳遞鋼肋板，鋼筋混凝土橋墩(6)的縱向鋼筋穿過傳遞鋼肋板使節點與鋼筋混凝土橋墩(6)整體連接。
2. —種如權利要求1所述的圓鋼管輕集料混凝土梁與混凝土橋墩的穿心鋼筋連接構 造的施工工藝，其特征在于采用以下步驟1) 、圓鋼管輕集料混凝土梁與鋼筋混凝土橋墩在連接部位，圓鋼管開孔定位，孔徑比穿 心鋼筋(3)略大，穿心鋼筋(3)穿過圓鋼管并與圓鋼管焊接，向圓鋼管中澆注輕集料混凝 土；2) 、焊接剪力傳遞鋼板(2)和彎矩傳遞鋼板(4)，穿心鋼筋(3)與彎矩傳遞鋼板(4)焊 接連接；3) 、在彎矩傳遞鋼板(4)上再加焊一段彎矩傳遞鋼板，在連接處焊接鋼筋(5)加強連接 性能，并在加焊鋼板上焊接兩排開孔鋼肋板；4) 、鋼筋混凝土橋墩(6)的縱向鋼筋穿過鋼肋板的開孔形成整體連接，綁扎橋墩鋼筋， 與節點整澆。
全文摘要
本發明公開了一種圓鋼管輕集料混凝土梁與混凝土橋墩的穿心鋼筋連接構造以及施工工藝，包括圓鋼管輕集料混凝土梁、剪力傳遞鋼板、穿心鋼筋、彎矩傳遞鋼板、焊接鋼筋、鋼筋混凝土橋墩、傳遞鋼肋板七個部分，穿心鋼筋穿過圓鋼管輕集料混凝土梁的圓鋼管并焊接，在穿心鋼筋焊接彎矩傳遞鋼板實現節點與圓鋼管輕集料混凝土梁的整體連接。本發明實現了剛節點連接部件工廠制作，采用穿心鋼筋作為連接件使圓鋼管輕集料混凝土梁與鋼筋混凝土橋墩形成剛節點；在圓鋼管中澆注輕集料混凝土，減輕了上部結構自重，降低了基礎荷載；剛節點傳力線路明確、承載力滿足設計要求且抗震性能好。
文檔編號E01D21/00GK101793001SQ20101012057
公開日2010年8月4日 申請日期2010年3月9日 優先權日2010年3月9日
發明者傅中秋, 吉伯海, 莫海峰, 董亞東 申請人:河海大學