的內(nèi)層圓FRP管2設(shè)置成圓形管，可利用圓形的特性，使得在圓FRP管2的環(huán)向上各點(diǎn)的應(yīng)力較均勾，整體性能穩(wěn)定，抗沖擊、抗震能力得到提高。
[0052]而將外層方鋼管I設(shè)置成方管，鋼-FRP-環(huán)境友好型混凝土組合柱100整體外形為方形柱，則便于節(jié)點(diǎn)連接，方便工程施工。這里，節(jié)點(diǎn)指的是結(jié)構(gòu)件的連接點(diǎn)，由于鋼-FRP-環(huán)境友好型混凝土組合柱100為方形柱，將方形柱與工程上其他結(jié)構(gòu)件如梁200、墻體、樓板等進(jìn)行連接更加容易，施工難度降低。
[0053]根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的鋼-FRP-環(huán)境友好型混凝土組合柱100，該組合柱利用了 FRP材料輕質(zhì)高強(qiáng)、防腐性好的優(yōu)勢，采用了環(huán)境友好型混凝土 3作為圓FRP管2的內(nèi)填充物，不僅可采用新型可持續(xù)發(fā)展材料來節(jié)約成本，而且保證了組合柱具有高承載力、高延性、重量輕等特點(diǎn)。同時(shí)，外部設(shè)置方鋼管I增加了組合柱的剛度和延性，提高抗震、抗沖擊能力，利于節(jié)點(diǎn)連接，降低施工難度，從而使鋼-FRP-環(huán)境友好型混凝土組合柱100成為低成本的高性能構(gòu)件，獲得了較高的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益，可用于超高層、大跨橋梁等工程結(jié)構(gòu)中。
[0054]具體地，如圖1-圖3所示，每個(gè)豎直段10的方鋼管I和圓FRP管2的幾何中心重合。即圓FRP管2設(shè)置在方鋼管I內(nèi)部的中心部位，保證鋼-FRP-環(huán)境友好型混凝土組合柱100整體結(jié)構(gòu)對稱、性能穩(wěn)定，且鋼-FRP-環(huán)境友好型混凝土組合柱100的重心位于其幾何中心處，方便了鋼-FRP-環(huán)境友好型混凝土組合柱100應(yīng)用的工程結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)、計(jì)算。
[0055]有利地，圓FRP管2的橫截面直徑接近于方鋼管I的橫截面的邊長，也可以說，在方鋼管I尺寸一定的前提下，盡可能大的設(shè)計(jì)圓FRP管2的管徑，以盡可能提高環(huán)境友好型混凝土 3的占比，降低鋼-FRP-環(huán)境友好型混凝土組合柱100的成本。
[0056]進(jìn)一步地，如圖1所示，方鋼管I的相鄰側(cè)壁之間設(shè)有倒角。也就是說，方鋼管I的四個(gè)拐角均設(shè)置了倒角，由此，便于去除毛刺，提高鋼-FRP-環(huán)境友好型混凝土組合柱100的整體美觀度，而且避免了鋼-FRP-環(huán)境友好型混凝土組合柱100在方鋼管I的拐角處應(yīng)力過于集中。另外，在填充普通混凝土4時(shí)，普通混凝土4也較容易注滿方鋼管I的拐角處，避免產(chǎn)生空隙。
[0057]可選地，方鋼管I為由熱軋鋼板彎曲、焊接而成的管件。其中，熱軋鋼板具有較好的韌性和延展性，由此，方鋼管I加工容易、成本不高。當(dāng)然，在熱軋鋼板彎曲后進(jìn)行焊接時(shí)，焊縫的質(zhì)量應(yīng)滿足焊接標(biāo)準(zhǔn)。
[0058]進(jìn)一步可選地，方鋼管I的兩端在預(yù)制時(shí)，由車床車平，從而保證方鋼管I的端面的平整度，同時(shí)保證方鋼管I的橫截面與高度方向的垂直度。
[0059]這里，如圖2所示，鋼-FRP-環(huán)境友好型混凝土組合柱100可僅包括一個(gè)豎直段10，當(dāng)豎直段10為一個(gè)時(shí)，該豎直段10內(nèi)的方鋼管I和圓FRP管2的軸向長度相等，從而鋼-FRP-環(huán)境友好型混凝土組合柱100整體形成一個(gè)方形柱。這里，軸向長度指的是圖2中箭頭P所示的管件延伸方向上的長度，下文中將不再描述。
[0060]當(dāng)然，根據(jù)工程施工的需要，鋼-FRP-環(huán)境友好型混凝土組合柱100也可分為多個(gè)豎直段10。當(dāng)豎直段10為多個(gè)時(shí)，多個(gè)豎直段10沿豎直方向疊加設(shè)置，施工時(shí)由下到上逐個(gè)生成。
[0061]具體地，如圖3所示，多個(gè)方鋼管I在豎直方向上疊加設(shè)置，多個(gè)圓FRP管2在豎直方向上也疊加設(shè)置。為方便相鄰兩個(gè)豎直段10進(jìn)行連接，除去最上方的其余每個(gè)豎直段10的圓FRP管2的上端超出相應(yīng)的方鋼管I的上端，除去最下方的其余每個(gè)豎直段10的方鋼管I的下端超出相應(yīng)的圓FRP管2的下端。這種設(shè)置方式如何便于相鄰兩個(gè)豎直段10的連接，將于下文中進(jìn)行鋼-FRP-環(huán)境友好型混凝土組合柱的建造方法中進(jìn)行說明，這里不再贅述。
[0062]下面參考圖1-圖5描述根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的鋼-FRP-環(huán)境友好型混凝土組合柱的建造方法。
[0063]根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的鋼-FRP-環(huán)境友好型混凝土組合柱的建造方法，如圖1-圖4所示，包括如下步驟:
[0064]S1:預(yù)制方鋼管I和圓FRP管2 ;
[0065]S2:將圓FRP管2豎向放置，往圓FRP管2內(nèi)填充環(huán)境友好型混凝土 3 ；
[0066]S3:將方鋼管I套在圓FRP管2外，圓FRP管2的高度高于方鋼管I ;
[0067]S4:往圓FRP管2和方鋼管I之間填充普通混凝土 4，組裝完成第一段豎直段1a(如圖3所示，步驟S2-S4中涉及的圓FRP管2及方鋼管I指的是第一段豎直段1a的圓FRP管2a及方鋼管Ia)；
[0068]S5:將第二段豎直段1b的圓FRP管2b豎向設(shè)在第一段豎直段1a的圓FRP管2a上，在兩個(gè)圓FRP管2的連接處(即圓FRP管接縫6處)纏繞FRP布；
[0069]S6:往第二段豎直段1b的圓FRP管2b內(nèi)填充環(huán)境友好型混凝土 3 ;
[0070]S7:將第二段豎直段1b的方鋼管Ib豎向設(shè)在第一段豎直段1a的方鋼管Ia上，在兩個(gè)方鋼管I的連接處(即方鋼管接縫5處)進(jìn)行焊接；
[0071]S8:往第二段豎直段1b的方鋼管Ib和圓FRP管2b之間填充普通混凝土 4 ;
[0072]S9 ;重復(fù)步驟S5至S8直到組合柱的高度達(dá)到設(shè)計(jì)需求，其中，最后一段豎直段1last的方鋼管Ilast的上端與圓FRP管21ast的上端平齊。
[0073]需要說明的是，當(dāng)鋼-FRP-環(huán)境友好型混凝土組合柱100只包括一段豎直段10時(shí)，如圖2所示，該豎直段10既是第一段豎直段，也是最后一段豎直段，使用的方鋼管I和圓FRP管2的軸向長度相等，方鋼管I的下端與圓FRP管2的下端平齊，方鋼管I的上端也與圓FRP管2的上端平齊，上述建造方法中，只需要施行從SI至S4的步驟即可，該建造方法也在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。
[0074]當(dāng)鋼-FRP-環(huán)境友好型混凝土組合柱100包括多個(gè)豎直段10時(shí)，如圖3所示，第一段豎直段1a使用的方鋼管Ia的軸向長度小于圓FRP管2a的軸向長度，之后除最后一段豎直段1last外，每一段豎直段10中，其圓FRP管2的上端超出相應(yīng)的方鋼管I的上端，其方鋼管I的下端超出相應(yīng)的圓FRP管2的下端。這樣可保證組合柱在多段連接時(shí)，每一段豎直段10的方鋼管接縫5與圓FRP管接縫6錯(cuò)開，為下一段豎直段10的圓FRP管2纏繞連接和方鋼管I的焊接留出一定的施工空間。最后一段豎直段1last使用的方鋼管I的軸向長度大于圓FRP管2的軸向長度，以保證最后一段豎直段1last的方鋼管Ilast的上端與圓FRP管21ast的上端平齊。這里，對中間部分的豎直段10內(nèi)的方鋼管I及圓FRP管2的軸向長度不作具體限定，只要滿足上述要求即可。
[0075]具體地，在步驟S2和S6中，從圓FRP管2的頂部灌入環(huán)境友好型混凝土 3，每灌入150mm后，振搗30秒，之后將得到的由圓FRP管2約束的環(huán)境友好型混凝土 3按照混凝土規(guī)程進(jìn)行養(yǎng)護(hù)。這里，150mm指的是環(huán)境友好型混凝土 3灌入的豎向高度為150mm。
[0076]具體地，在步驟S4和S8中，從方鋼管I的頂部灌入普通混凝土 4，每灌入150mm后，振搗30秒，之后將得到的組合柱按照混凝土規(guī)程進(jìn)行養(yǎng)護(hù)。這里，150mm指的是普通混凝土 4灌入的豎向高度為150mm。
[0077]有利地，每段豎直段10的方鋼管I和圓FRP管2