[发明专利]利用内部约束的中空柱单元的模块化柱系统及其建造方法

权利要求书

1. 一种使用至少一个内部约束的中空柱单元的模块化柱系统，所述模块化柱系统包括：

安装在基础部分和顶部部分之间的至少一个预制单元；以及

用于将预制单元固定至基础部分、使预制单元相互固定和将顶部部分固定至预制单元的装置，

其中所述预制单元是内部约束的中空柱单元且包括：由钢或纤维增强塑料(FRP)制成的外管部分、填充有混凝土并在外管部分内形成中空部分的混凝土部分，以及安装在混凝土部分的中空部分中的、由钢或FRP制成的并约束混凝土部分的内管部分。

2. 根据权利要求1所述的模块化柱系统，其特征在于，所述内管部分包括圆柱形管。

3. 根据权利要求1所述的模块化柱系统，其特征在于，所述内管部分包括交替地为凸面和凹面的波形管。

4. 根据权利要求1所述的模块化柱系统，其特征在于，所述外管部分和内管部分中的至少一个具有多个连接至所述外管部分和内管部分的相对表面中的至少一个的剪力连接件，所述多个剪力连接件保证了外管部分和内管部分中的至少一个与混凝土部分的统一行为。

5. 根据权利要求4所述的模块化柱系统，其特征在于，所述每一剪力连接件包括：

加强部分，所述加强部分在单元的轴向方向上以板形连接，并起抵抗单元扭曲的作用；以及

中间柱部分，所述中间柱部分与所述加强部分一体形成，在单元的径向方向上以板形连接，且保证内管部分和外管部分与混凝土部分的统一行为。

6. 根据权利要求1所述的模块化柱系统，其特征在于：

用于固定基础部分和内部约束的中空柱单元的装置包括：多个在基础部分的上方部分形成的基础部分锚定孔，在混凝土部分的下方部分形成的、与基础部分锚定孔相对的多个下方锚定孔，多个插在下方锚定孔和基础部分锚定孔之间的棒状元件，以及固定棒状元件的灌浆；以及

用于固定顶部部分和内部约束的中空柱单元的装置包括：多个在顶部部分的下方部分形成的顶部部分锚定孔，在混凝土部分的上方部分形成的、与顶部部分锚定孔相对的多个上方锚定孔，多个插在上方锚定孔和顶部部分锚定孔之间的棒状元件，以及固定棒状元件的灌浆。

7. 根据权利要求1所述的模块化柱系统，其特征在于：

用于固定基础部分和内部约束的中空柱单元的装置包括：下方外部凸缘和多个紧固件，所述下方外部凸缘与内部约束的中空柱单元的下方外部周边连接，并设有多个下方外部固定孔，所述紧固件穿过下方外部固定孔，插入基础部分的上方部分处的多个基础部分外部固定孔中，并将下方外部凸缘固定至基础部分；以及

用于固定顶部部分和内部约束的中空柱单元的装置包括：与内部约束的中空柱单元的上方外部周边连接并设有多个上方外部固定孔的上方外部凸缘，以及多个紧固件，所述紧固件穿过上方外部固定孔，插入顶部部分的下方部分处的多个顶部部分外部固定孔中，并将上方外部凸缘固定至顶部部分。

8. 根据权利要求1所述的模块化柱系统，其特征在于：

用于固定基础部分和内部约束的中空柱单元的装置包括：下方内部凸缘和多个紧固件，所述下方内部凸缘与内部约束的中空柱单元的内管部分的下方内部周边连接，并设有多个下方内部固定孔，所述紧固件穿过下方内部固定孔，插入基础部分的上方部分处的多个基础部分内部固定孔中，并将下方内部凸缘固定至基础部分；以及

用于固定顶部部分和内部约束的中空柱单元的装置包括：与内部约束的中空柱单元的上方内部周边连接并设有多个上方内部固定孔的上方内部凸缘，以及多个紧固件，所述紧固件穿过上方内部固定孔，插入顶部部分的下方部分处的多个顶部部分内部固定孔中，并将上方内部凸缘固定至顶部部分。

9. 根据权利要求1所述的模块化柱系统，其特征在于，用于相互固定内部约束的中空柱单元的装置包括：多个在下方的内部约束的中空柱单元的上方部分形成的上方锚定孔、多个在上方的内部约束的中空柱单元的下方部分形成的与上方锚定孔相对的下方锚定孔、多个插在上方锚定孔和下方锚定孔之间的棒状元件，以及固定棒状元件的灌浆。