[發明專利]新型鋼筋混凝土組合墩柱及其施工方法

有效

• 申請號: 201310023288.X
• 申請日: 2013-01-21
• 公開（公告）號: CN103074847A
• 公開（公告）日: 2013-05-01
• 發明（設計）人: 姜紹飛;沈圣;張崇祥;吳兆旗;方圣恩
• 申請（專利權）人: 福州大學
• 主分類號: E01D19/02
• 分類號: E01D19/02;E01D101/24;E01D101/26
• 代理公司: 福州元創專利商標代理有限公司 35100
• 代理人: 蔡學俊

技術領域

本發明涉及一種新型鋼筋混凝土組合墩柱及其施工方法，屬于結構工程技術領域。

背景技術

橋梁墩柱是橋梁結構體系中抵抗地震側向力作用的主要構件，橋墩受到的直接破壞以及由此延伸的上部結構次生震害是地震中橋梁破壞的主要原因。在地震中，不僅受到嚴重破壞的橋墩要重建，而且輕微損傷但留有嚴重殘余變形的橋墩因為上部結構難于再回復到原先的位置也需要重建。因此橋墩結構不僅要求有高強度和高延性，而且要求震后橋墩的殘余變形控制在合適的范圍內，以利于其震后的可用性和可修復性。研究發現現有橋梁墩柱結構還存在以下的問題：(1)??當構件縱筋屈服以后，構件的承載力基本保持不變或者變化很小；(2)當構件達到極限荷載以后，普通鋼筋混凝土柱的承載能力迅速退化甚至破壞。由于上述問題的存在不利于橋墩殘余變形的減小和延性的提高。

發明內容

本發明針對上述現有技術存在的問題作出改進，即本發明要解決的技術問題是提供一種新型鋼筋混凝土組合墩柱及其施工方法，該新型鋼筋混凝土組合墩柱能夠提高混凝土的承載性能和抗震性能、減小結構自重，而且具有在海洋、潮濕和鹽堿地等惡劣環境下耐腐蝕的特性，適用于近斷層附近的橋梁以及海洋、潮濕和鹽堿地等惡劣環境下建筑、橋梁、地下工程和特殊結構的混凝土新型組合墩柱結構。

為了解決上述技術問題，本發明的技術方案一是：一種新型鋼筋混凝土組合墩柱，包括纖維增強復合材料管，該纖維增強復合材料管內沿其長度方向布設有多根普通鋼筋和多根纖維筋，該些普通鋼筋和纖維筋均由若干根箍筋圈住于纖維增強復合材料管內的中部，所述纖維增強復合材料管內澆筑有混凝土。

優選的，所述普通鋼筋與纖維筋交叉布置或分層布置。

優選的，所述纖維筋為玄武巖纖維筋或者碳纖維筋。

優選的，所述纖維增強復合材料管為玄武巖纖維管或者碳纖維管。

優選的，所述纖維增強復合材料管是由單向纖維布或雙向纖維布制作而成。

優選的，所述纖維增強復合材料管的橫截面為圓形、橢圓形或多邊形。

為了解決上述技術問題，本發明的技術方案二是：一種新型鋼筋混凝土組合墩柱的施工方法，按以下步驟進行：（1）配筋：將普通鋼筋與纖維筋混合配筋，配筋時由多根箍筋同時圈住多根普通鋼筋和多根纖維筋；（2）包管：用纖維增強復合材料管包裹配筋后的筋條，包裹時將該些筋條設置于纖維增強復合材料管內的中部；（3）澆筑：往纖維增強復合材料管內澆筑混凝土。

優選的，步驟（1）中的混合配筋方式是將普通鋼筋與纖維筋交叉布置或分層布置。

優選的，步驟（1）中的纖維筋為玄武巖纖維筋或者碳纖維筋。

優選的，步驟（2）中的纖維增強復合材料管為玄武巖纖維管或者碳纖維管，所述纖維增強復合材料管是由單向纖維布或雙向纖維布制作而成，所述纖維增強復合材料管的橫截面為圓形、橢圓形或多邊形。

與現有技術相比，本發明具有以下有益效果：該組合墩柱以纖維增強復合材料管作為混凝土澆筑的模板，能提高管內混凝土強度，從而提高了混凝土柱的承載性能和延性性能，其抗震性能也顯著增強。同時，將纖維筋與普通鋼筋混合配置，當普通鋼筋屈服以后，由于纖維筋的線彈性特點可以繼續提高墩柱的承載力，保證墩柱具有穩定的屈服后剛度，從而減小墩柱的殘余變形，同時考慮纖維筋與混凝土的弱粘結作用來消除纖維筋突然斷裂的危險性，增強結構的抗震性能和可修復性能；纖維材料耐腐蝕的特點能使該混凝土新型組合墩柱具有在海洋、潮濕和鹽堿地等惡劣環境下耐腐蝕的特性。

下面結合附圖和具體實施方式對本發明作進一步詳細的說明。

附圖說明

圖1為本發明實施例一的構造示意圖。

圖2為本發明實施例二的構造示意圖。

圖3為本發明實施例三的構造示意圖。

圖4為本發明實施例四的構造示意圖。

圖中：1-纖維增強復合材料管，2-混凝土，3-普通鋼筋，4-箍筋，5-纖維筋。

具體實施方式

如圖1~4所示，一種新型鋼筋混凝土組合墩柱，包括纖維增強復合材料管1，該纖維增強復合材料管1內沿其長度方向布設有多根普通鋼筋3和多根纖維筋4，該些普通鋼筋3和纖維筋5均由若干根箍筋4圈住于纖維增強復合材料管1內的中部，所述纖維增強復合材料管1內澆筑有混凝土2。