[發明專利]一種包含內置粘滯阻尼土工布的柱構件

有效

• 申請號: 201710046608.1
• 申請日: 2017-01-22
• 公開（公告）號: CN106639476B
• 公開（公告）日: 2018-12-14
• 發明（設計）人: 王若林;李杰;呂鉻;鈕濤平;朱道佩
• 申請（專利權）人: 武漢大學
• 主分類號: E04H9/02
• 分類號: E04H9/02;E04B1/98
• 代理公司: 武漢科皓知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 42222
• 代理人: 魏波

本發明公開了一種包含內置粘滯阻尼土工布的柱構件，包括縱筋、箍筋、內置粘滯阻尼土工布、混凝土；內置粘滯阻尼土工布外層為編織土工布，內部為縱橫交錯的PVC軟管，PVC軟管內填充粘滯阻尼；內置粘滯阻尼土工布在通過箍筋綁扎好的鋼筋籠外表面包裹一層，內置粘滯阻尼土工布與縱筋之間通過膠黏劑粘合，隨后澆筑混凝土，使其形成一個整體。本發明利用粘滯阻尼優良的耗能性來提高柱的抗震性能，當遭遇強震結構破壞時，PVC軟管內環氧樹脂流出，可作為膠黏劑粘結柱的裂縫，使結構具有一定的自愈合性。通過高強度土工布包裹鋼筋籠的方式，加強了柱的整體性可以有效防止其脆性破壞。貼附在鋼筋籠上的土工布，還可以分擔箍筋的剪力，加強柱的抗剪強度。

技術領域

本發明屬于建筑結構技術領域，具體涉及一種包含內置粘滯阻尼土工布的柱構件。

背景技術

消能減震技術是把結構中的某些構件設計成耗能構件，或者在結構某些部位設置耗能構件。目前，比較有效的消能減震方式就是安裝粘滯阻尼器。粘滯阻尼器作為一種無需外部能源輸入的消能減震裝置，被廣泛運用于土木工程領域。但是，由于其通常被安裝在結構外部，不可避免地受到溫度變化、化學腐蝕等影響，從而大大降低了使用壽命，柱作為結構震害主要部位之一，內置阻尼能夠在地震發生時對柱起很好的保護作用。

土工布作為一種多功能復合材料，目前在土木工程領域的應用主要集中在濾層、排水、隔離、加筋、防護、防滲這六個方面。碳纖維材料因其強度高、耐腐蝕性好、施工簡便、質量輕、與混凝土協同工作等特點，被廣泛應用于結構加固中。目前，尚未有技術綜合利用土工布、碳纖維、粘滯阻尼的優勢，將其制成復合材料運用于柱的制作中。

發明內容

為了解決上述技術問題，本發明公開了一種具備抗拉、抗撕裂性能，具有優良消能減震功能以及一定結構自愈功能的包含內置粘滯阻尼土工布的柱構件。

本發明所采用的技術方案是：一種包含內置粘滯阻尼土工布的柱構件，其特征在于：包括縱筋、箍筋、內置粘滯阻尼土工布、混凝土；

所述內置粘滯阻尼土工布外層為編織土工布，內部為縱橫交錯的PVC軟管，PVC軟管內填充粘滯阻尼；

所述內置粘滯阻尼土工布在通過箍筋綁扎好的鋼筋籠外表面包裹一層，內置粘滯阻尼土工布與縱筋之間通過膠黏劑粘合，隨后澆筑混凝土，使其形成一個整體。

本發明的優點是：

1、粘滯阻尼作為一種消能減震材料，能夠在發生地震時最大限度吸收和消耗地震對建筑結構的沖擊能量，大大緩解了地震對建筑結構造成的沖擊和破壞。

2、本發明將粘滯阻尼置于結構內部，不僅能夠減小溫度變化、化學腐蝕等因素對粘滯阻尼材料的不利影響，而且可以大大提高建筑的美觀度。環氧樹脂在常溫密閉條件下能夠長時間保持液態，可以充分發揮其消能減震作用；當結構破壞時，環氧樹脂固化又可以作為裂縫的粘結劑，使結構具有一定的自愈性，大大加強結構的強度和耐久性。

3、碳纖維作為一種優良的加固材料具有基本不增加結構尺寸及自重，抗拉強度高,耐腐蝕、耐久性能好等特點。利用碳纖維包裹鋼筋籠進行加固增強了柱的整體性及延性，能有效防止在地震或者突發情況下結構的脆性破壞。同時利用碳纖維土工布的高抗拉強度可以適當減低鋼筋的用量以降低結構自重，減弱地震作用。

4、柱子通常在地震作用下存在剪切破壞,幾乎沒有延性，破壞明顯，其主要是由于混凝土強度和箍筋約束不足所導致的, 箍筋約束不足是由配箍不足或沒有箍筋, 破壞時箍筋屈服，但縱筋始終未屈服，達到抗剪承載力后柱承擔的水平力隨變形增大迅速降低,混凝土出現明顯剪切滑移斜裂縫后迅速發生脆性剪切破壞，而在柱的鋼筋籠的外表面鋪設土工布可以彌補箍筋約束不足的缺點，大大增強柱子整體的延性。同時當強震破壞時，土工布中的環氧樹脂流出，可以作為膠黏劑粘結柱子的彎曲和剪切裂縫，防止柱子產生粘結開裂破壞。

附圖說明