[發明專利]超高性能組合柱及其制造方法

在審

• 申請號: 201610293282.8
• 申請日: 2016-05-06
• 公開（公告）號: CN105781017A
• 公開（公告）日: 2016-07-20
• 發明（設計）人: 楊芳;孫林柱
• 申請（專利權）人: 溫州大學
• 主分類號: E04C3/36
• 分類號: E04C3/36;E01D19/02;E01D101/00
• 代理公司: 杭州斯可睿專利事務所有限公司 33241
• 代理人: 鄭書利

技術領域

本發明涉及一種超高性能組合柱。本發明還提供了制造上述超高性能組合柱的方法。

背景技術

傳統柱體一般采用普通的鋼筋砼柱，柱子的承載力相對較低、延性差、脆性大，在發生強烈地震時，由于箍筋的約束力不夠而導致橋梁和高層建筑結構柱產生破壞，建筑物或結構物倒塌，抗震能力不足。為了改進上述不足，本發明采用雙層箍筋約束高強混凝土的方法，提高柱體的各項性能，為高架橋梁和高層建筑柱體提供技術支持。

發明內容

鑒于背景技術存在的不足，本發明所要解決的技術問題是提供一種抗彎、抗壓、抗拉、抗震和抗剪性能超強的超高性能組合柱。

本發明是采取如下技術方案來完成的：超高性能組合柱，包括高強混凝土內芯，高強混凝土內芯外圍包裹有內鋼管，內鋼管外圍包裹有工程水泥基復合材料層，工程水泥基復合材料層外圍包裹有FRP管。

本發明提供的制造上述超高性能組合柱的方法，包括以下步驟：A、固定包含內鋼管和FRP管在內的超高性能組合柱澆注模板；B、向內鋼管中注入高強混凝土，向內鋼管和FRP管之間注入工程水泥基復合材料；C、待凝固后形成高強混凝土內芯和工程水泥基復合材料層。

本發明提供的超高性能組合柱及其制造方法具有以下技術效果：1、能夠替代傳統鋼筋，并可使組合柱的整體抗彎、抗剪、抗壓、抗拉和抗震性能得到增強；2、省去綁扎鋼筋的工作，可節省人工成本和縮短工期；3、采用FRP管和水泥基復合材料雙重約束混凝土內芯后，由于外層的水泥基復合材料加入鋼纖維和PVA纖維后抗拉性能增強且具有一定的延性，并且FRP管同樣具有延性，在FRP管對其內層材料再一次進行約束后，可使柱體表面不易出現裂縫，可進一步提高結構的耐久性和使用壽命。4、內鋼管能夠兼具混凝土內芯模具和骨架兩種作用，使混凝土內芯和工程水泥基復合材料層和高強混凝土內芯能夠同時澆注，并且強度方面又有進一步提升。

附圖說明

本發明有如下附圖：

圖1為本發明提供的超高性能組合柱的第一種實施例的截面示意圖。

圖2為本發明提供的超高性能組合柱的第二種實施例的截面示意圖。

具體實施方式

附圖表示了本發明的技術方案及其實施例，下面再結合附圖進一步描述其實施例的各有關細節及其工作原理。

參照圖1所示，本發明第一種實施例提供的超高性能組合柱，包括高強混凝土內芯1，高強混凝土內芯1外圍包裹有內鋼管2，內鋼管2外圍包裹有工程水泥基復合材料層3，工程水泥基復合材料層3外圍包裹有FRP管4，所述工程水泥基復合材料層3包含水泥、砂和/或礦物摻合料、水、鋼纖維和PVA纖維，其中鋼纖維長度大于6毫米、直徑大于0.12毫米，所述PVA纖維的長度大于6毫米。在本實施例中，所述內鋼管2和FRP管4均為圓形。

參照圖1所示，本發明還提供了制造上述超高性能組合柱的方法，包括以下步驟：A、固定包含內鋼管2和FRP管4在內的超高性能組合柱澆注模板；B、向內鋼管2中注入高強混凝土，向內鋼管2和FRP管4之間注入工程水泥基復合材料；C、待凝固后形成高強混凝土內芯1和工程水泥基復合材料層3。

參照圖2所示，本發明第二種實施例與第一種實施例基本相同，區別僅在于：本實施例中內鋼管2呈方形，而FRP管4呈圓形。