[實用新型]一種混合配置FRP筋與普通鋼筋的拼裝混凝土墩體系

有效

• 申請號: 201820196065.1
• 申請日: 2018-02-05
• 公開（公告）號: CN208280002U
• 公開（公告）日: 2018-12-25
• 發明（設計）人: 王震宇;蔡忠奎
• 申請（專利權）人: 橫琴共軛科技有限公司
• 主分類號: E01D19/02
• 分類號: E01D19/02;E01D101/26;E01D101/28
• 代理公司: 重慶萃智邦成專利代理事務所(普通合伙) 50231
• 代理人: 竺棟

本實用新型提供一種混合配置FRP筋與普通鋼筋的拼裝混凝土墩體系，包括混凝土承臺（1）、拼裝墩身（2）、貫通縱筋（6）和無粘結預應力筋（7）；其特征在于：所述拼裝墩身（2）由一個或者一個以上預制節段（4）組成，所述貫通縱筋（6）由FRP筋和普通鋼筋兩種鋼筋混合而成，并與無粘結預應力筋（7）一同將混凝土承臺（1）、拼裝墩身（2）連接成為完整墩體系。

技術領域

本實用新型涉及一種預制節段拼裝混凝土墩，特別是涉及一種混合配置FRP筋與普通鋼筋的預制節段拼裝混凝土墩體系。

背景技術

近幾年，研究者對預制節段拼裝橋墩進行了一些研究，以期實現鋼筋混凝土墩的快速建造。該類型橋墩采用預制裝配技術，先將墩身沿豎向劃分為若干節段進行預制，再運輸至橋址處進行拼裝，拼裝時一般采用無粘結預應力筋將各節段擠壓連接成為整體橋墩構件，因為建造效率較高。然而，節段拼裝橋墩由于存在較多拼接縫，其墩身嚴密程度與現澆鋼筋混凝土墩相比有較大程度降低，雨水、河水尤其是海水等攜帶氯離子的侵蝕介質更易通過拼接縫滲入墩身內部。氯離子侵蝕將顯著加速橋墩縱向鋼筋的銹蝕，從而導致橋墩承載力的嚴重退化，繼而引發整個橋梁結構的安全性問題。因此，有必要進行深入研發以延緩或避免節段拼裝橋墩接縫處縱向鋼筋的銹蝕問題。然而，目前尚缺乏提高節段拼裝橋墩耐久性的有效方案。

另一方面，當前設計預制節段拼裝橋墩的研發及應用大都致力于提高橋墩的建造效率或減小橋墩震后自身損傷程度，而十分缺乏可同時減小橋墩震時最大位移反應及震后殘余位移的研究。既有研究表明，提高橋墩屈服后剛度可有效減小橋墩震時最大位移響應及其離散性，并可顯著提高構件自復位能力，確保橋墩遭受地震災害后的功能性，保證震后救災及重建工作的順利開展。但是，能夠有效提高節段拼裝橋墩屈服后剛度的成熟方案尚未見報道。

近年來，纖維增強復合材料（Fiber Reinforced Polymer, FRP）因具有輕質、高強、耐腐蝕等優良特性，在橋梁工程及建筑領域的應用日益普遍。應用FRP織物、板材及FRP筋提高結構或構件抗震性能的研究已取得較多成果。因此，應用FRP筋提高節段拼裝橋墩屈服后剛度及耐久性，為解決前述預制節段拼裝橋墩研究中存在的兩大問題提供了新的思路。但是，應用FRP筋解決上面所述兩大問題的具體研發與應用尚未見諸報道。

實用新型內容

本實用新型的目的是提供一種混合配置FRP筋與普通鋼筋的預制節段拼裝混凝土墩體系。普通鋼筋遭受到氯離子侵蝕后易發生銹蝕并導致鋼筋直徑不斷減小，其抗拉強度標準值在400MPa~500MPa之間，相應的抗拉屈服應變在0.2%~0.3%之間，且普通鋼筋因屈服后的硬化系數很小，近似符合理想彈塑性本構。FRP筋具有優秀的抗氯離子侵蝕性能，其抗拉強度范圍在600MPa~2200MPa之間，其極限拉應變在1.0%~4.4%之間，且FRP筋在拉應力小于極限拉應變時基本保持線彈性應力應變關系。因此，在橋墩中同時配置FRP筋與普通鋼筋兩種縱向受力筋，令普通鋼筋在平面內位于FRP筋的內側，提高了普通鋼筋的保護層厚度，有效推遲了鋼筋初始銹蝕時間，從而可有效延緩橋梁結構服役期內因縱向鋼筋銹蝕導致的性能退化；同時，利用FRP筋的線彈性特征提高橋墩的屈服后剛度、承載力、耗能能力和位移延性，從而有效減小橋墩在地震激勵下的最大位移反應及其離散性，提高橋墩自復位能力、減小震后殘余位移，提高橋墩震后使用性及易修復性。

本實用新型提供一種混合配置FRP筋與普通鋼筋的預制節段拼裝混凝土墩體系，包括混凝土承臺（1）、拼裝墩身（2）、貫通縱筋（6）和無粘結預應力筋（7）；其特征在于：所述拼裝墩身（2）由一個或者一個以上預制節段（4）組成，所述貫通縱筋（6）由FRP筋和普通鋼筋兩種鋼筋混合而成，并與無粘結預應力筋（7）一同將混凝土承臺（1）、拼裝墩身（2）連接成為完整墩體系。