CN101328753A - 一种纤维增强复合材料-混凝土组合梁 - Google Patents

一种纤维增强复合材料-混凝土组合梁 Download PDF

Info

Publication number
CN101328753A
CN101328753A CNA2008100409395A CN200810040939A CN101328753A CN 101328753 A CN101328753 A CN 101328753A CN A2008100409395 A CNA2008100409395 A CN A2008100409395A CN 200810040939 A CN200810040939 A CN 200810040939A CN 101328753 A CN101328753 A CN 101328753A
Authority
CN
China
Prior art keywords
frp
concrete
flange
perforated panel
frp muscle
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CNA2008100409395A
Other languages
English (en)
Other versions
CN101328753B (zh
Inventor
薛伟辰
葛畅
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Tongji University
Original Assignee
Tongji University
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Tongji University filed Critical Tongji University
Priority to CN2008100409395A priority Critical patent/CN101328753B/zh
Publication of CN101328753A publication Critical patent/CN101328753A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN101328753B publication Critical patent/CN101328753B/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Abstract

本发明属于桥梁工程技术领域,具体涉及一种纤维增强复合材料-混凝土组合梁。该组合梁由FRP型材、上层纵、横向FRP筋、下层纵向FRP筋、贯通FRP筋以及混凝土板组成。FRP型材由开孔板、上翼缘、下翼缘、腹板四部分组成。沿FRP型材上翼缘位置铺设模板,在开孔板孔洞内穿过FRP贯通筋,并绑扎下层纵向FRP筋,然后在开孔板上绑扎上层纵、横向FRP筋,最后浇注混凝土组合成一体。本发明充分发挥了混凝土的抗压性能以及FRP型材的抗拉性能,开孔板则能起到传递FRP型材与混凝土之间的剪力及防止二者竖向分离的作用。本发明实现了一种无钢组合梁体系,具有抗腐蚀性能好,延性好、施工简便的优点。在桥梁工程领域具有较为广阔的应用前景。

Description

一种纤维增强复合材料-混凝土组合梁技术领域本发明属于桥梁工程技术领域,具体涉及一种纤维增强复合材料-混凝土组合梁。 背景技术长期以来,混凝土结构中钢筋的锈蚀问题严重地影响了结构的使用性能,降低了结构 的耐久性。世界各国每年都将花费巨资对混凝土结构进行维修加固。为此,工程技术人员 致力于寻找从根本上解决结构耐久性问题的技术措施。纤维增强复合材料(Fiber-Reinforced Polymer/Plastic,简称FRP)以其优良的抗腐蚀性能成为目前彻底解决钢筋混凝土结构耐久 性问题最具潜力的选材之一。FRP是由纤维材料和基体材料按照一定比例混合并经过拉挤、 手糊等工艺复合而成的新型高性能材料,近年来,FRP以其轻质、高强、耐腐蚀等优点在 桥梁工程中得到日益广泛的应用。将FRP与混凝土进行合理组合,能够共同发挥两种材料的优势。与钢-混凝土组合梁 类似,FRP-混凝土组合梁上部混凝土主要承压,下部FRP型材主要受拉,两者之间通过 抗剪连接装置抵抗界面间的剪力和掀起力。目前FRP-混凝土组合构件的抗剪连接大多采 用粘结剂直接粘结混凝土或粘砂法,其缺点主要在于粘结作业需配备辅助工装、耐热性不 佳、粘结剂的老化直接影响结构使用寿命等。并且,采用粘结连接方式的FRP-混凝土组 合构件在加载后期多出现粘结层剥离破坏,构件破坏较为突然。因此,开发一种施工简便、 延性好的FRP-混凝土组合构件是其能否得到广泛应用所需解决的根本问题之一。 发明内容本发明的目的在于提供一种抗腐蚀性能好、延性好、施工简便的纤维增强复合材料-混凝土组合梁。本发明提出的纤维增强复合材料-混凝土组合梁,由FRP型材1、上层横向FRP筋2、 上层纵向FRP筋3、下层纵向FRP筋4、贯通FRP筋5以及混凝土板6组成。其中,FRP 型材1由开孔板7、上翼缘8、下翼缘9、腹板10组成,腹板10上端连接上翼缘8,下端 连接下翼缘9,腹板10与上翼缘8、下翼缘9相互垂直,开孔板7位于上翼缘8上方,开 孔板7上的圆孔圆心靠近型材上翼缘8 —侧,且腹板10与开孔板7位于同一平面内;混 凝土板6位于FRP型材1上方,上层横向FRP筋2、上层纵向FRP筋3、下层纵向FRP 筋4和贯通FRP筋5均位于混凝土板6内,且上层横向FRP筋2和上层纵向FRP筋3位 于上翼缘8上方,下层纵向FRP筋4和贯通FRP筋5位于开孔板7上方,贯通FRP筋5穿过开孔板7上的孔洞。本发明中,腹板10为单排、双排或多排,相应地,开孔板7为单排、双排或多排。 本发明中,开孔板7上的孔洞形状为圆形,圆孔列距应大于3倍开孔直径。 本发明与现浇钢-混凝土组合梁类似:FRP型材在施工阶段承受未达到预期强度的混 凝土板重及施工荷载;在使用阶段,则以组合构件的整体负担除其他恒载、活载。在组合 板正弯矩区段,上部混凝土主要受压、下部FRP构件主要受拉,在组合板负弯矩区段,混 凝土内的纵向FRP筋受拉,下部FRP构件和混凝土主要受压。在组合梁内两种构件之间 通过开孔板剪力连接件(Perfobond strip,简称PBS)使之协同工作,开孔板孔洞内的混凝 土抗剪榫和贯通FRP筋承担了结构的大部分纵向水平剪力,孔内的混凝土还具有防止混凝 土板和FRP型材分离的作用,这样FRP和混凝土的材料性能都得到较为充分的发挥。此 外,在工作荷载作用下该组合梁剪力连接件与混凝土间滑移很小,刚度较高,在加载后期, 混凝土与连接件之间产生较大滑移的情况下,仍能承载较大的剪力。本发明可根据组合梁混凝土板与FRP翼缘间的剪力水平,调整开孔板上圆孔列距与直 径。圆孔列距越小,组合梁界面抗剪强度越高;圆孔与贯通横向FRP筋间隙越大,组合梁 抗剪强度越高。为提高开孔板极限挤压强度并保证开孔板不因截面开孔削弱过多而过早破 坏,应对开孔板板厚、圆孔边距和圆孔列距进行控制:开孔板板厚不应小于5mm,圆孔列 距应大于3倍圆孔直径。此外,由于FRP型材在钻孔以后,开孔断面边缘可能出现损伤, 在混凝土榫的挤压作用下容易过早出现孔边分层,可在开孔切面上刷少量树脂予以保护。本发明除具备FRP-混凝土组合构件抗腐蚀性能好、质量轻等一般共性外,还具有以 下重要特征:(1) 由于开孔板与FRP型材一次成型,省去了剪力连接件与FRP型材的粘结工序,该 组合梁的制作、施工较为简便;此外,由于不使用化学粘结剂,组合梁的工作温 度范围较高,也不会出现粘结剂老化的现象。(2) FRP开孔板连接件延性好。在工作荷载作用下,FRP型材刚度较大;在较大荷载 作用下开孔板出现孔边挤压破坏,产生较大滑移量,属于有预兆的柔性破坏。附图说明图1为本发明结构示意图。图2为本发明实施例1横断面构造图。图3为本发明实施例2横断面构造图。图中标号:1为FRP型材,2为上层横向FRP筋,3为上层纵向FRP筋,4为下层纵 向FRP筋,5为贯通FRP筋,6为混凝土, 7为开孔板,8为上翼缘,9为下翼缘,10为腹板。具体实施方式下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。 实施例1:如图2所示,FRP型材由腹板IO、开孔板7、上翼缘8、下翼缘9组成,腹板10与上 翼缘8、下翼缘9垂直,腹板10上端与上翼缘8和开孔板7根部相连,腹板10下端与下 翼缘9相连,并且腹板10与开孔板7在同一平面内。FRP型材采用拉挤工艺制作,成型 后使用钻孔机械在肋板上开圆孔,并在圆孔切口表面刷少量树脂,开孔时开孔板7上的圆 孔圆心应靠近型材上翼缘8—侧,且圆孔列距应大于3倍圆孔直径。沿上翼缘8位置铺设 模板,在开孔板8孔洞内穿过贯通FRP筋5,并绑扎下层纵向FRP筋4、然后在开孔板7 上绑扎上层横向FRP筋2、上层纵向FRP筋3,最后浇注混凝土板7组合成一体。实施例2:如图3所示,FRP型材由腹板IO、开孔板7、上翼缘8、下翼缘9组成,腹板ll与开 孔板8各两片,腹板10与上翼缘8、下翼缘9垂直,腹板10上端与上翼缘8和开孔板7 根部相连,腹板10下端与下翼缘9相连,并且腹板10与开孔板7在同一平面内。FRP型 材采用拉挤工艺制作,成型后使用钻孔机械在肋板上开圆孔,并在圆孔切口表面刷少量树 脂,开孔时开孔板7上的圆孔圆心应靠近型材上翼缘8—侧,且圆孔列距应大于3倍圆孔 直径。沿上翼缘8位置铺设模板,在开孔板8孔洞内穿过贯通FRP筋5,并绑扎下层纵向 FRP筋4、然后在开孔板7上绑扎上层横向FRP筋2、上层纵向FRP筋3,最后浇注混凝 土板7组合成一体。5

Claims (3)

1、一种纤维增强复合材料-混凝土组合梁,由FRP型材(1)、上层横向FRP筋(2)、上层纵向FRP筋(3)、下层纵向FRP筋(4)、贯通FRP筋(5)以及混凝土板(6)组成,其特征在于FRP型材(1)由开孔板(7)、上翼缘(8)、下翼缘(9)、腹板(10)组成,腹板(10)上端连接上翼缘(8),下端连接下翼缘(9),腹板(10)与上翼缘(8)、下翼缘(9)相互垂直,开孔板(7)位于上翼缘(8)上方,开孔板(7)上的圆孔圆心靠近型材上翼缘(8)一侧,且腹板(10)与开孔板(7)位于同一平面内;混凝土板(6)位于FRP型材(1)上方,上层横向FRP筋(2)、上层纵向FRP筋(3)、下层纵向FRP筋(4)和贯通FRP筋(5)均位于混凝土板(6)内,且下层纵向FRP筋(4)和贯通FRP筋(5)位于上翼缘(8)上方,贯通FRP筋(5)穿过开孔板(7)上的孔洞,上层纵向FRP筋(3)和上层横向FRP筋(2)位于开孔板(7)上方。
2、 根据权利要求1所述的纤维增强复合材料-混凝土组合梁,其特征在于腹板(10)为 单排、双排或多排,相应地,开孔板(7)为单排、双排或多排。
3、 根据权利要求1所述的纤维增强复合材料-混凝土组合梁,其特征在于开孔板(7) 上的孔洞形状为圆形,圆孔列距大于3倍开孔直径。
CN2008100409395A 2008-07-24 2008-07-24 一种纤维增强复合材料-混凝土组合梁 Expired - Fee Related CN101328753B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN2008100409395A CN101328753B (zh) 2008-07-24 2008-07-24 一种纤维增强复合材料-混凝土组合梁

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN2008100409395A CN101328753B (zh) 2008-07-24 2008-07-24 一种纤维增强复合材料-混凝土组合梁

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN101328753A true CN101328753A (zh) 2008-12-24
CN101328753B CN101328753B (zh) 2010-12-01

Family

ID=40204752

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN2008100409395A Expired - Fee Related CN101328753B (zh) 2008-07-24 2008-07-24 一种纤维增强复合材料-混凝土组合梁

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN101328753B (zh)

Cited By (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101818526A (zh) * 2010-06-04 2010-09-01 北京万科企业有限公司 复合墙体连接件
CN101831956A (zh) * 2010-04-13 2010-09-15 清华大学 一种纤维增强复合材料型材与混凝土的连接结构
CN101942885A (zh) * 2010-09-16 2011-01-12 南京林业大学 一种frp-竹-混凝土组合梁
CN101985825A (zh) * 2010-11-20 2011-03-16 大连理工大学 一种纤维增强塑料-混凝土组合梁
CN102182141A (zh) * 2011-03-18 2011-09-14 清华大学 纵向不抗剪t型抗拔连接件及其施工方法
CN102191748A (zh) * 2011-05-03 2011-09-21 东南大学 Frp-混凝土组合梁的剪力连接件
CN102425266A (zh) * 2011-09-08 2012-04-25 东南大学 延性可控的纤维增强复合材料-混凝土组合梁
CN105952058A (zh) * 2016-06-21 2016-09-21 南京林业大学 一种连续型连接件的竹-混凝土组合梁
CN105178161B (zh) * 2015-06-05 2016-12-07 山东聚源玄武岩纤维股份有限公司 玄武岩纤维板混凝土组合梁及其制备方法和梁式桥
CN107382179A (zh) * 2017-06-12 2017-11-24 镇江宇神动力能源有限公司 一种道路用高稳定性混凝土
CN108468409A (zh) * 2018-04-23 2018-08-31 盐城工学院 织物增强混凝土与玻璃纤维增强塑料组合承重预制板
CN110924303A (zh) * 2019-11-19 2020-03-27 东北大学 一种钢梁与内置型钢混凝土板连续组合梁及施工方法
CN110952702A (zh) * 2019-12-17 2020-04-03 长安大学 一种土字型钢梁-混凝土组合梁板体系及其施工方法

Cited By (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101831956A (zh) * 2010-04-13 2010-09-15 清华大学 一种纤维增强复合材料型材与混凝土的连接结构
CN101818526A (zh) * 2010-06-04 2010-09-01 北京万科企业有限公司 复合墙体连接件
CN101942885A (zh) * 2010-09-16 2011-01-12 南京林业大学 一种frp-竹-混凝土组合梁
CN101985825A (zh) * 2010-11-20 2011-03-16 大连理工大学 一种纤维增强塑料-混凝土组合梁
CN102182141A (zh) * 2011-03-18 2011-09-14 清华大学 纵向不抗剪t型抗拔连接件及其施工方法
CN102182141B (zh) * 2011-03-18 2012-05-23 清华大学 纵向不抗剪t型抗拔连接件及其施工方法
CN102191748A (zh) * 2011-05-03 2011-09-21 东南大学 Frp-混凝土组合梁的剪力连接件
CN102425266A (zh) * 2011-09-08 2012-04-25 东南大学 延性可控的纤维增强复合材料-混凝土组合梁
CN105178161B (zh) * 2015-06-05 2016-12-07 山东聚源玄武岩纤维股份有限公司 玄武岩纤维板混凝土组合梁及其制备方法和梁式桥
CN105952058A (zh) * 2016-06-21 2016-09-21 南京林业大学 一种连续型连接件的竹-混凝土组合梁
CN107382179A (zh) * 2017-06-12 2017-11-24 镇江宇神动力能源有限公司 一种道路用高稳定性混凝土
CN108468409A (zh) * 2018-04-23 2018-08-31 盐城工学院 织物增强混凝土与玻璃纤维增强塑料组合承重预制板
CN110924303A (zh) * 2019-11-19 2020-03-27 东北大学 一种钢梁与内置型钢混凝土板连续组合梁及施工方法
CN110924303B (zh) * 2019-11-19 2021-08-10 东北大学 一种钢梁与内置型钢混凝土板连续组合梁及施工方法
CN110952702A (zh) * 2019-12-17 2020-04-03 长安大学 一种土字型钢梁-混凝土组合梁板体系及其施工方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN101328753B (zh) 2010-12-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101328753B (zh) 一种纤维增强复合材料-混凝土组合梁
CN205529906U (zh) 一种带半封闭槽开孔板的正交异性组合桥面板
KR100791360B1 (ko) 하이브리드 섬유보강재 및 이를 이용한 콘크리트 구조물의보강공법
CN106013432B (zh) 一种高延性装配整体式框架中节点连接结构及施工方法
CN201635008U (zh) 钢-纤维增强复合材料高强混凝土空心夹层组合桥面板
CN107217788A (zh) 全frp筋增强ecc‑混凝土组合梁构件及其制备方法
CN104805767A (zh) 预制装配式frp-钢筋-混凝土组合桥面板及施工方法
CN101824797A (zh) 钢-纤维增强复合材料高强混凝土空心夹层组合桥面板
CN201053144Y (zh) 一种抗剪连接件
CN102561181A (zh) 钢-纤维增强水泥基复合材料组合桥面板
CN204589815U (zh) 预制装配式frp-钢筋-混凝土组合桥面板
CN206599915U (zh) 开孔钢板剪力连接件
CN201351307Y (zh) 一种抗剪连接件
CN203160126U (zh) Frp-混凝土组合桥面板
CN103233421B (zh) 一种预应力混凝土变截面箱梁桥及其施工方法
CN109914691A (zh) 竹-钢纤维混凝土组合梁
CN207194305U (zh) 一种设置双向剪力键frp箱形截面‑混凝土组合梁
CN202610711U (zh) 钢-纤维增强水泥基复合材料组合桥面板
CN104631319A (zh) 钢-超高性能混凝土无连接件组合桥面结构及其施工方法
CN202247667U (zh) 波纹板剪力连接件构造
CN104594189B (zh) 带复合剪力键的铰缝构造及其预制板桥
CN204139061U (zh) 基于槽钢连接件的钢-超高性能混凝土组合桥面板结构
CN208594630U (zh) 一种木-混凝土组合梁抗剪连接件推出试验试件
CN206070756U (zh) 组合剪力墙与钢筋桁架组合梁连接耗能节点
CN106121049B (zh) 组合剪力墙与钢筋桁架组合梁连接耗能节点及其制备方法

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
C17 Cessation of patent right
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20101201

Termination date: 20130724