本發(fā)明屬于建筑結(jié)構(gòu)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種分階段屈服的帶肋鋼管混凝土組合柱結(jié)構(gòu)。

背景技術(shù)：

鋼管混凝土柱是近年來(lái)發(fā)展起來(lái)的一種新型高效的組合構(gòu)件，它由鋼管和鋼管內(nèi)的混凝土組成。通過(guò)組合作用的發(fā)揮，鋼管混凝土能夠充分發(fā)揮鋼材和混凝土兩者的材料性能。由于管內(nèi)混凝土的作用，鋼管壁板的穩(wěn)定性有較大的提高，避免或延緩了鋼板壁板過(guò)早發(fā)生局部屈曲。此外，由于鋼管對(duì)混凝土的約束作用，混凝土的抗壓強(qiáng)度和變形能力得到明顯提高。鋼管還可以作為混凝土澆筑的模板，從而大大縮短工期。由于上述優(yōu)點(diǎn)，鋼管混凝土柱在實(shí)際工程中得到了越來(lái)越廣泛的應(yīng)用。對(duì)于鋼管混凝土柱，在其他條件相同的情況下，鋼材屈服強(qiáng)度越高，鋼管的約束作用越強(qiáng)，柱的承載力越高。因此在承載力相同的情況下，采用高強(qiáng)鋼管可以減小鋼管混凝土柱的截面尺寸，節(jié)約鋼材。然而在高強(qiáng)鋼管混凝土柱減小截面尺寸的同時(shí)，其結(jié)構(gòu)剛度也相應(yīng)減小，使結(jié)構(gòu)在小震作用下的變形較難滿(mǎn)足要求。而且相比普通鋼管，高強(qiáng)鋼管在達(dá)到屈服強(qiáng)度前更易發(fā)生局部屈曲，從而制約了鋼管強(qiáng)度的發(fā)揮。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)缺陷，提供一種分階段屈服的帶肋鋼管混凝土組合柱結(jié)構(gòu)。

本發(fā)明的技術(shù)方案如下：

一種分階段屈服的帶肋鋼管混凝土組合柱結(jié)構(gòu)，包括一鋼管，鋼管內(nèi)澆筑有混凝土，且該鋼管的內(nèi)壁面向內(nèi)垂直凸設(shè)等間隔分布且與鋼管等長(zhǎng)的若干縱向肋板，每一縱向肋板的屈服強(qiáng)度均低于鋼管的屈服強(qiáng)度，在地震作用下，上述若干縱向肋板會(huì)先于鋼管屈服以消耗地震輸入的能量，防止或延緩上述鋼管過(guò)早損傷和破壞；

上述若干縱向肋板的相鄰縱向肋板之間的間距為鋼管寬度的20～35％，每一縱向肋板的厚度均為鋼管的壁厚的30～50％，若干縱向肋板的總面積為鋼管的側(cè)壁的總面積的30～50％。

在本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案中，所述若干縱向肋板的相鄰縱向肋板之間的間距為鋼管寬度的1/4～1/3。

在本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案中，每一縱向肋板的厚度均為鋼管的壁厚的1/3～1/2。

在本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案中，所述若干縱向肋板的總面積為鋼管的側(cè)壁的總面積的1/3～1/2。

進(jìn)一步優(yōu)選的，所述鋼管的橫截面為矩形。

進(jìn)一步優(yōu)選的，所述鋼管的橫截面為圓形。

本發(fā)明的有益效果：本發(fā)明的分階段屈服的帶肋鋼管混凝土組合柱的在鋼管內(nèi)增設(shè)了低屈服點(diǎn)的縱向肋板。低屈服點(diǎn)縱向肋板增強(qiáng)了鋼管的局部穩(wěn)定性，同時(shí)，低屈服點(diǎn)縱向肋板會(huì)先于高強(qiáng)鋼管屈服，消耗地震輸入結(jié)構(gòu)的能量，防止高強(qiáng)鋼管在大震作用下的過(guò)早損傷和破壞，彌補(bǔ)了普通高強(qiáng)鋼管混凝土柱的不足，在高層建筑中具有廣闊的應(yīng)用前景。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明實(shí)施例1的分階段屈服帶肋鋼管混凝土組合柱的立體結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為本發(fā)明實(shí)施例1的分階段屈服帶肋鋼管混凝土組合柱的橫截面示意圖。

圖3為本發(fā)明實(shí)施例2的分階段屈服帶肋鋼管混凝土組合柱的立體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為本發(fā)明實(shí)施例2的分階段屈服帶肋鋼管混凝土組合柱的橫截面示意圖。

具體實(shí)施方式

以下通過(guò)具體實(shí)施方式結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行進(jìn)一步的說(shuō)明和描述。

實(shí)施例1

如圖1和圖2所示，一種分階段屈服的帶肋鋼管混凝土組合柱結(jié)構(gòu)，包括一矩形橫截面的鋼管2，鋼管2內(nèi)澆筑有混凝土1，且該鋼管2的內(nèi)壁面向內(nèi)垂直凸設(shè)等間隔分布且與鋼管2等長(zhǎng)的若干縱向肋板3，每一縱向肋板3的屈服強(qiáng)度均低于鋼管2的屈服強(qiáng)度，在地震作用下，上述若干縱向肋板3會(huì)先于鋼管2屈服以消耗地震輸入的能量，防止或延緩上述鋼管2過(guò)早損傷和破壞；

上述若干縱向肋板3的相鄰縱向肋板3之間的間距為鋼管2寬度的20～35％，每一縱向肋板3的厚度均為鋼管2的壁厚的30～50％，若干縱向肋板3的總面積為鋼管2的側(cè)壁的總面積的30～50％；優(yōu)選的，若干縱向肋板3的相鄰縱向肋板3之間的間距為鋼管2寬度的1/4～1/3，每一縱向肋板3的厚度均為鋼管2的壁厚的1/3～1/2，若干縱向肋板3的總面積為鋼管2的側(cè)壁的總面積的1/3～1/2。

具體施工方法為：先按預(yù)定的間距在鋼管2的各組成鋼板上焊接縱向肋板3，縱向肋板3與鋼管2板采用雙面角焊縫連接。依次完成各帶肋的鋼板的制作，并將帶肋鋼板焊接成一個(gè)帶肋的鋼管2。最后，往該鋼管2內(nèi)澆注混凝土1，待混凝土1強(qiáng)度達(dá)到要求時(shí)，即完成本發(fā)明的施工。

實(shí)施例2

如圖3和圖4所示，一種分階段屈服的帶肋鋼管2混凝土組合柱結(jié)構(gòu)，包括一圓形橫截面的鋼管2，鋼管2內(nèi)澆筑有混凝土1，且該鋼管2的內(nèi)壁面向內(nèi)垂直凸設(shè)等間隔分布且與鋼管2等長(zhǎng)的若干縱向肋板3，每一縱向肋板3的屈服強(qiáng)度均低于鋼管2的屈服強(qiáng)度，在地震作用下，上述若干縱向肋板3會(huì)先于鋼管2屈服以消耗地震輸入的能量，防止或延緩上述鋼管2過(guò)早損傷和破壞；

上述若干縱向肋板3的相鄰縱向肋板3之間的間距為鋼管2寬度的20～35％，每一縱向肋板3的厚度均為鋼管2的壁厚的30～50％，若干縱向肋板3的總面積為鋼管2的側(cè)壁的總面積的30～50％；優(yōu)選的，若干縱向肋板3的相鄰縱向肋板3之間的間距為鋼管2寬度的1/4～1/3，每一縱向肋板3的厚度均為鋼管2的壁厚的1/3～1/2，若干縱向肋板3的總面積為鋼管2的側(cè)壁的總面積的1/3～1/2。

具體施工方法為：先按預(yù)定的間距在鋼管2的各組成的弧形鋼板上焊接縱向肋板3，縱向肋板3與弧形鋼板采用雙面角焊縫連接。依次完成各帶肋的弧形鋼板的制作，并將帶肋的弧形鋼板焊接成一個(gè)帶肋的鋼管2。最后，往該鋼管2內(nèi)澆注混凝土1，待混凝土1強(qiáng)度達(dá)到要求時(shí)，即完成本發(fā)明的施工。

以上所述，僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，故不能依此限定本發(fā)明實(shí)施的范圍，即依本發(fā)明專(zhuān)利范圍及說(shuō)明書(shū)內(nèi)容所作的等效變化與修飾，皆應(yīng)仍屬本發(fā)明涵蓋的范圍內(nèi)。

技術(shù)特征：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開(kāi)了一種分階段屈服的帶肋鋼管混凝土組合柱結(jié)構(gòu)，包括一鋼管，鋼管內(nèi)澆筑有混凝土，且該鋼管的內(nèi)壁面向內(nèi)垂直凸設(shè)等間隔分布且與鋼管等長(zhǎng)的若干縱向肋板，每一縱向肋板的屈服強(qiáng)度均低于鋼管的屈服強(qiáng)度，在地震作用下，上述若干縱向肋板會(huì)先于鋼管屈服以消耗地震輸入的能量，防止或延緩上述鋼管過(guò)早損傷和破壞；本發(fā)明彌補(bǔ)了普通高強(qiáng)鋼管混凝土柱的不足，在高層建筑中具有廣闊的應(yīng)用前景。

技術(shù)研發(fā)人員：胡紅松;王浩祚;郭子雄;柴振嶺;高鵬
受保護(hù)的技術(shù)使用者：華僑大學(xué)
技術(shù)研發(fā)日：2017.05.08
技術(shù)公布日：2017.07.07