本發明涉及鋼結構工程，具體涉及一種預應力混凝土組合雙室箱形截面彎曲鋼構件及制造方法。
背景技術：
1、隨著數字化建造技術與建筑美學理念的深度融合，眾多造型別致、結構新穎的異形曲面建筑競相涌現。傳統結構采用直桿來擬合曲線的方式，往往難以直接通過結構構件表現出空間曲面的建筑美學效果，而彎曲形態構件的應用，則為這一追求提供了切實可行的途徑。
2、彎曲鋼構件作為實現復雜曲面形態的核心受力單元，其承載性能與穩定控制已成為制約建筑創新設計與結構安全的關鍵技術瓶頸。如圖9所示，對于彎曲鋼構件采用傳統的單箱室，在軸向受壓工況下存在以下固有缺陷：
3、（1）非對稱受力與材料效能失衡：
4、彎曲構件的曲率特征導致截面應力分布呈現顯著非對稱性。在軸壓-彎矩復合作用下，內側板件因應力集中率先進入塑性階段或發生局部屈曲，而外側板件仍處于彈性工作狀態。這種受力不均衡性使得構件整體承載力僅能達到材料理論承載力的60%-75%，造成鋼材強度利用率低下。
5、（2）曲率效應引發的穩定性能劣化：
6、曲率半徑與截面尺寸的幾何關系直接影響構件的屈曲模態。彎曲箱形構件的雙向曲率特征會誘發耦合屈曲效應，其整體穩定系數較相同截面的直桿構件有所降低。同時，曲板在法向壓力作用下面外變形敏感性顯著增加，局部穩定承載力下降明顯。
7、（3）構造形式與受力需求失配：
8、現行規范中對稱箱形截面的加勁肋布置原則難以適應彎曲構件的受力和變形特征。
9、現有技術改進方案如防局部屈曲加勁肋結構及設計方法（cn?120006835?a）主要解決箱型直桿的板件局部屈曲問題；一種彎扭箱型構件及其制造工藝（cn?103056616?a）在箱型截面構件內部設置加勁肋以保證彎扭構件的制造成型。以上現有技術及改進方案均未能系統解決彎曲構件中應力梯度分布與構造適配性的本質矛盾。特別是在初始彎曲較大（如＞l/100）構件中，上述方案仍面臨軸壓穩定性能差、彎曲內側板件局部屈曲等技術缺陷。
10、現有技術改進方案如復合方鋼管柱及施工方法（cn104631707a）通過在方鋼管內設置加勁肋、栓釘和橫桿以提高方鋼管的承載力。一種內置x形加勁肋方鋼管混凝土柱（cn222009368u）通過在方鋼管內部設置x形加勁肋并灌注自密實混凝土，以改善鋼板發生x形屈曲破壞，提高方鋼管與混凝土之間的黏結性能，提高構件承載力。以上現有技術及改進方案均針對傳統直線型構件，未能解決彎曲構件中彎曲內外側非對稱受力與材料效能失衡問題。
技術實現思路
1、本發明的目的在于提供一種預應力混凝土組合雙室箱形截面彎曲鋼構件及其制造方法，以解決背景技術中存在的問題。
2、為解決上述技術問題，本發明采用了以下方案：
3、一種預應力混凝土組合雙室箱形截面彎曲鋼構件的制造方法，包括以下步驟：
4、s1：焊接內箱室，并在內箱室相對的兩翼緣板、腹板側壁上開設貫穿的裝配孔；
5、s2：裝配孔內插入螺栓，螺栓沿內箱室長度方向分布，兩翼緣板之間的為第一螺栓，兩腹板之間的為第二螺栓；
6、s3：初擰第一螺栓、第二螺栓對兩腹板、兩翼緣板施加向內的預應力并使內箱室側壁向內產生凹陷的彈性預變形；
7、s4：焊接外箱室，并在外箱室內沿其長度方向焊接多個加強板；
8、s5：在內箱室底部的翼緣板上開設注漿孔，向內箱室的腔體內注入膨脹材料；
9、s6：膨脹材料膨脹使得內箱室的腹板、翼緣板的變形復位至設計形態；
10、s7：螺栓終擰并穩壓。
11、本方案中，通過預應力螺栓系統實現膨脹材料周向圍壓狀態，使膨脹材料抗壓強度成倍提高，從而大幅提高了彎曲構件的軸壓屈曲極限荷載、抗壓承載力和穩定性，?利用膨脹材料的凝固膨脹效應，在膨脹材料中主動施加預壓應力，有效解決了脫壁問題，增加了彎曲構件的承載力。
12、可選的，焊接內箱室前，在內箱室的鋼板上激光刻痕，刻痕深度為0.2-0.5mm，粗糙度ra=50-100μm。
13、可選的，所述第一螺栓、第二螺栓初擰至30%-35%的設計預緊力。
14、可選的，彈性預變形的預變形量不大于內箱室高度的0.4%，同時，預變形過程中通過激光位移傳感器實時監測腹板、翼緣板的變形值。
15、可選的，所述膨脹材料為含納米氧化鈣的微膨脹uhpc，其成分為納米氧化鈣膨脹劑和鋼纖維、混凝土。
16、可選的，膨脹材料的膨脹率為0.04%-0.06%，納米氧化鈣膨脹劑中膠材比例為5-6%，鋼纖維的比例為1.9-2.1%。
17、可選的，在膨脹材料的膨脹率為0.04%時，執行第一螺栓。第二螺栓的終擰，穩壓保載5min。
18、可選的，加強板的三邊焊接完成后，再焊接外箱室頂部的翼緣板，頂部的翼緣板與加強板上端之間具有間距。
19、一種預應力混凝土組合雙室箱形截面彎曲鋼構件，包括彎曲鋼構件本體，彎曲鋼構件本體包括向同側彎曲的內箱室和外箱室，內箱室設置于外箱室內側，內箱室的腔體內沿其長度方向間隔分布若干為內箱室施加預應力的第一螺栓、第二螺栓、第一螺栓位于兩翼緣板之間，第二螺栓位于兩腹板之間，腔體內填充為膨脹材料，外箱室的腔體內沿其長度方向設有加強板。
20、可選的，所述加強板的左端、右端、下端分別與外箱室的腔體內壁連接，加強板的上端與腔體頂壁之間具有間距。
21、本發明具有的有益效果：
22、1、通過預應力螺栓系統實現膨脹材料周向圍壓狀態，使膨脹材料抗壓強度成倍提高，從而大幅提高了彎曲構件的軸壓屈曲極限荷載、抗壓承載力和穩定性，?利用膨脹材料的凝固膨脹效應，在膨脹材料中主動施加預壓應力，有效解決了脫壁問題，增加了彎曲構件的承載力。
23、2、外箱室的腔體內沿其長度方向間隔分布若干加強板，加強板用于增強外箱室的結構強度和剛度，外箱室的存在為整個構件提供了額外的支撐和保護，它與內箱室相互配合，共同抵抗外部荷載和變形，同時加強板也可有效的抑制外箱室板件的局部屈曲。
24、3、優化箱形截面彎曲鋼構件在軸壓作用下各板件的應力水平，避免內側板件纖維過早進入屈服狀態或局部屈曲而引發構件失穩破壞，通過雙室截面+混凝土組合協同承載的強化作用，將箱形截面彎曲鋼構件的軸壓屈曲極限荷載提升70%以上。
25、4、內箱室的鋼板上激光刻痕，增加界面摩擦系數，提高混凝土與內箱室的連接穩定性，不易發生脫壁現象，同時能減小混凝土與內箱室內壁之間的滑移，增強鋼?-?混凝土組合結構共同工作的能力。
1.一種預應力混凝土組合雙室箱形截面彎曲鋼構件的制造方法，其特征在于，包括以下步驟：
2.根據權利要求1所述的一種預應力混凝土組合雙室箱形截面彎曲鋼構件的制造方法，其特征在于，焊接內箱室（2）前，在內箱室（2）的鋼板上激光刻痕，刻痕深度為0.2-0.5mm，粗糙度ra=50-100μm。
3.根據權利要求1所述的一種預應力混凝土組合雙室箱形截面彎曲鋼構件的制造方法，其特征在于，所述第一螺栓（5）、第二螺栓（6）初擰至30%-35%的設計預緊力。
4.根據權利要求1所述的一種預應力混凝土組合雙室箱形截面彎曲鋼構件的制造方法，其特征在于，彈性預變形的預變形量不大于內箱室（2）高度的0.4%，同時，預變形過程中通過激光位移傳感器實時監測腹板、翼緣板的變形值。
5.根據權利要求1所述的一種預應力混凝土組合雙室箱形截面彎曲鋼構件的制造方法，其特征在于，所述膨脹材料（4）為含納米氧化鈣的微膨脹uhpc，其成分為納米氧化鈣膨脹劑和鋼纖維、混凝土。
6.根據權利要求5所述的一種預應力混凝土組合雙室箱形截面彎曲鋼構件的制造方法，其特征在于，膨脹材料（4）的膨脹率為0.04%-0.06%，納米氧化鈣膨脹劑中膠材比例為5-6%，鋼纖維的比例為1.9-2.1%。
7.根據權利要求1所述的一種預應力混凝土組合雙室箱形截面彎曲鋼構件的制造方法，其特征在于，在膨脹材料（4）的膨脹率為0.04%時，執行第一螺栓（5）。第二螺栓（6）的終擰，穩壓保載5min。
8.根據權利要求1所述的一種預應力混凝土組合雙室箱形截面彎曲鋼構件的制造方法，其特征在于，加強板（3）的三邊焊接完成后，再焊接外箱室（1）頂部的翼緣板，頂部的翼緣板與加強板（3）上端之間具有間距。
9.一種用于上述權利要求1-8任意一項所述的一種預應力混凝土組合雙室箱形截面彎曲鋼構件的制造方法的預應力混凝土組合雙室箱形截面彎曲鋼構件，其特征在于，包括彎曲鋼構件本體，彎曲鋼構件本體包括向同側彎曲的內箱室（2）和外箱室（1），內箱室（2）設置于外箱室（1）內側，內箱室（2）的腔體內沿其長度方向間隔分布若干為內箱室（2）施加預應力的第一螺栓（5）、第二螺栓（6）、第一螺栓（5）位于兩翼緣板之間，第二螺栓（6）位于兩腹板之間，腔體內填充為膨脹材料（4），外箱室（1）的腔體內沿其長度方向設有加強板（3）。
10.根據權利要求1所述的一種預應力混凝土組合雙室箱形截面彎曲鋼構件，其特征在于，所述加強板（3）的左端、右端、下端分別與外箱室（1）的腔體內壁連接，加強板（3）的上端與腔體頂壁之間具有間距。