[發(fā)明專利]一種帶肋FRP構(gòu)件與混凝土組合橋面板

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310142956.0
• 申請日: 2013-04-23
• 公開（公告）號: CN103194970A
• 公開（公告）日: 2013-07-10
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 黃海林;吳方伯;曾垂軍;周緒紅
• 申請（專利權(quán)）人: 黃海林
• 主分類號: E01D19/12
• 分類號: E01D19/12
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于橋梁工程技術(shù)領(lǐng)域，具體的說涉及帶肋FRP構(gòu)件與混凝土面層相結(jié)合應(yīng)用于橋梁中，特別是應(yīng)用于大跨度人行天橋中。

背景技術(shù)

在都市人行天橋或高速公路人行天橋建設(shè)過程中，就地澆筑混凝土是普遍采用的施工方法，滿堂支架施工給城市的正常交通帶來很大的不便；同時，鋼材銹蝕和混凝土裂縫等耐久性問題越來越引起人們的關(guān)注。橋面板直接承受車輛荷載和環(huán)境作用，是受超載、腐蝕、疲勞等不利因素影響最直接的構(gòu)件，而混凝土橋面板容易開裂，鋼橋面板容易剝離、銹蝕，給交通帶來巨大的隱患和損失。

纖維增強塑料（以下簡稱FRP）具有強度高、面密度小，抗疲勞和耐腐蝕性能好等特點，開始應(yīng)用在土木工程中，其中，F(xiàn)RP橋面板尤為得到重視。FRP橋面板根據(jù)材料組成分為全FRP橋面板和FRP-混凝土組合橋面板，而FRP材料價格相對鋼材和混凝土較高，全FRP橋面板存在初期投資大、剛度低、與主梁連接困難等缺點，并未得到普通應(yīng)用。FRP-混凝土組合橋面板上部為混凝土主要受壓，下部為FRP構(gòu)件主要受拉，它們之間通過連接系統(tǒng)協(xié)同工作，使兩種材料得到充分利用，并獲得較大的剛度，這種結(jié)構(gòu)能夠充分利用混凝土抗壓強度高、成本低的優(yōu)點，又可充分發(fā)揮FRP抗拉強度高的特點；同時，F(xiàn)RP構(gòu)件可兼作為模板，便于施工。但FRP構(gòu)件與后澆混凝土面層的界面問題一直制約這種結(jié)構(gòu)的推廣應(yīng)用。為此，開發(fā)一種剛度大、耐久性好，與混凝土粘結(jié)力強的新型橋面板結(jié)構(gòu)顯得尤為重要。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明將FRP與混凝土進行合理組合，目的在于開發(fā)出一種結(jié)構(gòu)簡單，制作施工簡便，施工速度快，無需增設(shè)模板與支撐，且結(jié)構(gòu)力學(xué)性能優(yōu)越，能有效解決目前組合橋面板結(jié)構(gòu)存在的諸多問題的新型帶肋FRP構(gòu)件與混凝土組合橋面板。

本發(fā)明是這樣來實現(xiàn)的，該帶肋FRP構(gòu)件與混凝土組合橋面板，包括帶肋FRP構(gòu)件、后澆混凝土面層，帶肋FRP構(gòu)件分為下部的FRP底板與其上的FRP縱向板肋兩部分，所述的FRP底板與FRP縱向板肋中至少有一個采用空心截面形式，F(xiàn)RP縱向板肋中設(shè)置有橫向通孔。

本發(fā)明的特征還在于所述的FRP縱向板肋的截面形狀為矩形或T形；本發(fā)明的特征還在于所述的FRP縱向板肋上有凸起或者凹槽，或者同時有凸起和凹槽；本發(fā)明的特征還在于所述的空心截面形式的FRP縱向板肋上的橫向通孔中有套筒；本發(fā)明的特征還在于所述的橫向通孔中布置有橫向穿孔鋼筋；本發(fā)明的特征還在于所述的橫向通孔的截面形狀為圓形、橢圓形、弧形、多邊形（邊數(shù)n≥3）。

上述技術(shù)方案的有益效果是：它設(shè)有FRP縱向板肋，形狀可采用矩形或T形等，使得底板截面形式呈倒T形或工字形等，截面形式更為有效；FRP縱向板肋可作為抗剪鍵，板肋的存在明顯增大了帶肋FRP構(gòu)件與后澆混凝土的接觸面積，顯著改善了疊合面的性能；通過在板肋內(nèi)增設(shè)橫向通孔，板肋橫向通孔內(nèi)后澆混凝土與板肋形成“銷栓”效應(yīng)，增大了帶肋FRP構(gòu)件與后澆混凝土的機械咬合力，有效提高了接觸面的抗剪性能，保證組合橋面板的共同工作性能；通過在預(yù)留孔洞內(nèi)配置橫向穿孔鋼筋，實現(xiàn)了橫向配筋，改善了橋面板的受力性能，橫向穿孔鋼筋與板肋孔洞后澆混凝土形成“鋼筋混凝土銷栓”，進一步增大了接觸面的抗剪能力；空心截面形式的FRP底板或/和FRP縱向板肋可以降低材料用量，增加構(gòu)件剛度，使得組合后的橋面板的整體性能得到大幅的加強。

以下結(jié)合附圖對本發(fā)明進行詳細描述，但不作為對本發(fā)明的限制。

附圖說明

以下附圖中，1為帶肋FRP構(gòu)件，2為FRP底板，3為FRP縱向板肋，4為后澆混凝土面層，5為FRP縱向板肋3中設(shè)置的橫向通孔，6為FRP縱向板肋上的凸起，7為FRP縱向板肋上的凹槽，8為空心截面形式的FRP縱向板肋3上的橫向通孔5中的套筒，9為橫向通孔5中的橫向穿孔鋼筋。

圖1為帶肋FRP構(gòu)件與混凝土組合橋面板的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為帶肋FRP構(gòu)件與混凝土組合橋面板結(jié)構(gòu)另一實施例。

圖3為采用空心截面形式的FRP底板與實心截面形式的FRP縱向板肋結(jié)構(gòu)示意圖。

圖4～23為采用空心截面形式的FRP底板與實心截面形式的FRP縱向板肋的另一實施例的橫剖面示意圖。

圖24為采用實心截面形式的FRP底板與空心截面形式的FRP縱向板肋結(jié)構(gòu)示意圖。

圖25為采用實心截面形式的FRP底板與空心截面形式的FRP縱向板肋的另一實施例的橫剖面示意圖。

圖26為采用空心截面形式的FRP底板與空心截面形式的FRP縱向板肋結(jié)構(gòu)示意圖。