[實用新型]一種FRP管輕質混凝土組合構件

有效

• 申請號: 201220052860.6
• 申請日: 2012-02-17
• 公開（公告）號: CN202831378U
• 公開（公告）日: 2013-03-27
• 發明（設計）人: 周海濤
• 申請（專利權）人: 交通運輸部公路科學研究所
• 主分類號: E04C3/00
• 分類號: E04C3/00;E01D19/00
• 代理公司: 北京中原華和知識產權代理有限責任公司 11019
• 代理人: 壽寧

技術領域

本實用新型涉及一種土木工程結構技術領域的混凝土結構，特別是涉及一種FRP管輕質混凝土組合構件。

背景技術

傳統的鋼管混凝土結構，具有施工方便、耗能性能好、剛度大等優點，其核心的混凝土在鋼管的約束下，承載能力和變形能力得到了很大的提高，尤其是其具有良好的延性，被廣泛應用于高層、大跨及橋梁結構。但是，由于鋼的彈塑性應力-應變關系，一旦鋼管屈服其約束力將限于定值，對混凝土的約束效果也不再增加。因此，對于大型的承受高軸力的混凝土結構，必須采用厚壁鋼管，用鋼量大。此外，鋼管還很容易發生銹蝕，耐久性較差。

FRP(纖維增強復合材料)由于具有輕質、高強、耐腐蝕的優良特性，在土木工程結構物抗震加固、補強領域中得到了廣泛應用。考慮到FRP在特殊環境中的應用優勢，FRP管混凝土作為新建橋梁、建筑的承力構件，具有廣闊的應用空間。由于FRP管具有較高的強度質量比、剛度質量比和良好的耐腐蝕性能，特別適用于沿海橋梁所處的復雜環境；另外，FRP管可以既是施工時的免拆模板，同時又是核心混凝土結構全壽命的保護外殼，還可以加快施工建設的周期；由于FRP的高強及線性彈性力學特性，約束量充足的FRP管混凝土表現為雙線性強化型的應力應變關系，因此FRP能夠為核心混凝土提供強勁的約束，增加結構構件的延性和承載力；另外，FRP管可以在強震下保持全截面混凝土的約束狀態，避免混凝土的脫落，提高結構構件的抗震性能；與鋼管混凝土結構相比，FRP管節還省了對鋼管進行在役維護的需要。

輕質混凝土具有自重輕、耐久性強、抗震性能優的特性。其密度等級一般為300-1800kg/m³，比相同強度等級的普通混凝土輕25％～30％。由于自重輕，輕質混凝土對于大跨度結構而言，可以有效減輕自重降低結構內力。對于地震區的結構物而言，由于地震作用和結構自重成正比，采用輕質混凝土可顯著降低地震作用。并且使用輕質混凝土還能夠有效避免混凝土的堿骨料反應，延長結構的使用壽命。另外，輕質混凝土所具有的低滲透性和抗凍融能力，還可以有效減少結構中裂縫的出現，改善構件的耐久性，延長構件的使用壽命，降低結構建成運營后的維護費用。同時由于輕質混凝土的彈性模量較低，其可以使構件具有良好的變形能力，因而對地震荷載具有更好的耗能能力。

由此可見，上述現有的混凝土結構在結構與使用上，顯然仍存在有不便與缺陷，而亟待加以進一步改進。為了解決上述存在的問題，相關廠商莫不費盡心思來謀求解決之道，但長久以來一直未見適用的設計被發展完成，而一般產品又沒有適切結構能夠解決上述問題，此顯然是相關業者急欲解決的問題。因此如何能創設一種新型結構的FRP管輕質混凝土組合構件，實屬當前重要研發課題之一，亦成為當前業界極需改進的目標。

發明內容

本實用新型的目的在于，克服現有的混凝土結構存在的缺陷，而提供一種新型結構的FRP管輕質混凝土組合構件，所要解決的技術問題是使其能夠在地震荷載及強烈振動荷載的作用下，保證結構具有足夠的承載力儲備、延性和良好的吸收振動荷載能量的能力，實現結構罕遇地震下的良好抗震性能，非常適于實用。

本實用新型的目的及解決其技術問題是采用以下的技術方案來實現的。依據本實用新型提出的一種FRP管輕質混凝土組合構件，其包括：輕質混凝土和設置于所述輕質混凝土外側的FRP管。

本實用新型的目的以及解決其技術問題還可以采用以下的技術措施來進一步實現。

前述的FRP管輕質混凝土組合構件，其中所述FPR管為圓形管或方形管。

前述的FRP管輕質混凝土組合構件，其中所述輕質混凝土充滿所述FRP管內的中空區域。

前述的FRP管輕質混凝土組合構件，其中在所述FRP管外側的表面上覆蓋有一層水泥砂漿層。

前述的FRP管輕質混凝土組合構件，其中在所述構件的橫斷面設置有橫向鋼筋，且所述橫向鋼筋是貫穿所述構件的橫斷面固設于所述FRP管上。

前述的FRP管輕質混凝土組合構件，其中所述橫向鋼筋是由在所述FRP管外側分別設置于其兩端的一螺母固定在所述FRP管上。

前述的FRP管輕質混凝土組合構件，其中在所述FRP管內側的表面上設置有凸出的加勁肋。

前述的FRP管輕質混凝土組合構件，其中所述加勁肋是與所述FRP管為一體結構的FRP加勁肋。

本實用新型與現有技術相比具有明顯的優點和有益效果。借由上述技術方案，本實用新型一種FRP管輕質混凝土組合構件至少具有下列優點及有益效果：

1、本實用新型的輕質混凝土能夠有效降低結構自重。