[發明專利]一種基于UHPC的預制混凝土框架結構體系及其施工方法

有效

• 申請號: 201810858002.2
• 申請日: 2018-07-31
• 公開（公告）號: CN108951847B
• 公開（公告）日: 2020-03-24
• 發明（設計）人: 薛偉辰;張雷;胡翔
• 申請（專利權）人: 同濟大學
• 主分類號: E04B1/19
• 分類號: E04B1/19;E04B1/58
• 代理公司: 上海伯瑞杰知識產權代理有限公司 31227
• 代理人: 周兵

本發明公開了一種基于UHPC的預制混凝土框架結構體系，包括預制混凝土上柱、預制混凝土下柱、第一預制混凝土梁和第二預制混凝土梁；所述預制混凝土上柱通過UHPC節點核心區與預制混凝土下柱連接構成預制混凝土柱，在UHPC節點核心區的側方連接有第一預制混凝土梁，所述UHPC節點核心區由UHPC灌漿料澆注；所述第二預制混凝土梁通過鋼筋連接器、預留孔洞和附加連接鋼筋與預制混凝土柱連接，所述鋼筋連接器預埋在預制混凝土柱的中間節點處，預留孔洞開設在第二預制混凝土梁的端部，預留孔洞通過附加連接鋼筋與內螺紋套筒連接，附加連接鋼筋的一端位于預留孔洞內，附加連接鋼筋的另一端位于內螺紋套筒內；所述預留孔洞由UHPC灌漿料澆注。

技術領域

本發明涉及土木工程領域，具體地說，特別涉及到一種基于UHPC的預制混凝土框架結構體系及其施工方法。

背景技術

裝配式混凝土結構施工速度快、質量好、可大量節省模板和支撐，具有顯著的節能減排特點，是一種符合工業化建筑發展需求的結構型式。在裝配式混凝土框架結構中，各預制構件之間存在著大量接頭，預制構件的可靠連接是保證裝配式混凝土框架結構具有良好抗震性能的關鍵。目前，國內外裝配式混凝土框架結構中，預制構件連接存在著或配筋復雜、或施工難度大、或經濟成本高等問題。

預制構件現有連接形式的不足，已成為直接制約裝配式混凝土框架結構推廣應用的主要因素之一，而將超高性能混凝土(Ultra-HighPerformance Concrete，UHPC)應用于裝配式混凝土框架結構的構件連接中，可大大減少節點配筋、簡化施工、控制成本，為解決裝配式混凝土框架結構構件連接問題開辟了新的思路。

發明內容

本發明的目的在于針對現有技術中的不足，提供針對目前裝配式混凝土框架結構存在的問題，并結合UHPC的優良性能，提出了一種基于UHPC的預制混凝土框架結構體系及其施工方法，主要包括預制混凝土梁柱構件連接技術和預制混凝土梁柱構件鋼筋連接技術兩個方面。在構件連接技術方面，通過優化設置UHPC梁端提升框架節點延性，并將有利于實現多層梁鉸的混合鉸破壞機制，從而改善預制混凝土框架結構整體的抗震性能，實現有效提高預制混凝土框架結構最大適用高度的目的。在鋼筋連接技術方面，預制多層柱的上、下柱端通過現澆UHPC節點核心區與相鄰多層柱及預制梁連接，由于鋼筋在UHPC中的錨固長度很小，預制梁柱出筋長度大幅減少，從而大大提高了預制構件的制作、運輸與安裝效率；同時，在預制多層柱的中間節點處，預埋帶內螺紋套筒的鋼筋連接器與預制梁端鋼筋機械連接，實現預制梁柱快速連接，另外由于在該預制梁端采用附加連接鋼筋的構造，梁端不出筋，進一步提高了預制梁的制作、運輸與安裝效率。本發明提出的基于UHPC的預制混凝土框架結構體系及其施工方法，符合我國綠色建筑和工業化建筑的發展戰略，具有十分廣闊的應用前景。

本發明所解決的技術問題可以采用以下技術方案來實現：

一種基于UHPC的預制混凝土框架結構體系，包括預制混凝土上柱、預制混凝土下柱、第一預制混凝土梁和第二預制混凝土梁；

所述預制混凝土上柱通過UHPC節點核心區與預制混凝土下柱連接構成預制混凝土柱，預制混凝土上柱和預制混凝土下柱的縱筋伸入UHPC節點核心區內并通過搭接連接，在UHPC節點核心區的側方連接有第一預制混凝土梁，第一預制混凝土梁的縱筋伸入UHPC節點核心區內并通過錨固連接，所述UHPC節點核心區由UHPC灌漿料澆注；

所述第二預制混凝土梁通過鋼筋連接器、預留孔洞和附加連接鋼筋與預制混凝土柱連接，所述鋼筋連接器預埋在預制混凝土柱的中間節點處，在鋼筋連接器的兩端分別設有一內螺紋套筒，預留孔洞開設在第二預制混凝土梁的端部，預留孔洞通過附加連接鋼筋與內螺紋套筒連接，附加連接鋼筋的一端位于預留孔洞內，附加連接鋼筋的另一端位于內螺紋套筒內；所述預留孔洞由UHPC灌漿料澆注。

進一步的，所述第一預制混凝土梁和第二預制混凝土梁包括預制普通混凝土段和預制UHPC段，位于中間的預制普通混凝土段的兩端端部設有連接凸起，預制UHPC段的兩端設有連接凹槽；