CN106836639B - 一种设置双向剪力键frp箱形截面-混凝土组合梁 - Google Patents

一种设置双向剪力键frp箱形截面-混凝土组合梁 Download PDF

Info

Publication number
CN106836639B
CN106836639B CN201710232217.9A CN201710232217A CN106836639B CN 106836639 B CN106836639 B CN 106836639B CN 201710232217 A CN201710232217 A CN 201710232217A CN 106836639 B CN106836639 B CN 106836639B
Authority
CN
China
Prior art keywords
box
box beam
panels
concrete
fixedly connected
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.)
Active
Application number
CN201710232217.9A
Other languages
English (en)
Other versions
CN106836639A (zh
Inventor
韩丽婷
刘伟庆
李海军
宗明明
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.)
Nanjing Tech University
Original Assignee
Nanjing Tech 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 Nanjing Tech University filed Critical Nanjing Tech University
Priority to CN201710232217.9A priority Critical patent/CN106836639B/zh
Publication of CN106836639A publication Critical patent/CN106836639A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN106836639B publication Critical patent/CN106836639B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E04—BUILDING
    • E04C—STRUCTURAL ELEMENTS; BUILDING MATERIALS
    • E04C3/00—Structural elongated elements designed for load-supporting
    • E04C3/02—Joists; Girders, trusses, or trusslike structures, e.g. prefabricated; Lintels; Transoms; Braces
    • E04C3/29—Joists; Girders, trusses, or trusslike structures, e.g. prefabricated; Lintels; Transoms; Braces built-up from parts of different material, i.e. composite structures
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E01—CONSTRUCTION OF ROADS, RAILWAYS, OR BRIDGES
    • E01D—CONSTRUCTION OF BRIDGES, ELEVATED ROADWAYS OR VIADUCTS; ASSEMBLY OF BRIDGES
    • E01D2/00—Bridges characterised by the cross-section of their bearing spanning structure
    • E01D2/04—Bridges characterised by the cross-section of their bearing spanning structure of the box-girder type

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Architecture (AREA)
  • Civil Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Composite Materials (AREA)
  • Rod-Shaped Construction Members (AREA)
  • Bridges Or Land Bridges (AREA)

Abstract

本发明公开了一种设置双向剪力键FRP箱形截面‑混凝土组合梁，属于建筑、桥梁结构技术领域，组合梁包括一对平行竖直设置的箱形梁外面板、固定连接于两平行设置箱形梁外面板底部的箱形梁下翼缘及水平设于两箱形梁外面板中部之间的箱形梁上翼缘，空腔内设有一对与箱形梁外面板平行的内面板，两内面板与其上的箱形梁上翼缘、其下的箱形梁下翼缘以及其两侧的箱形梁外面板组成一对对称的夹芯腹板腔，夹芯腹板腔内设有夹芯层。箱形梁上翼缘和箱形梁外面板在组合梁的上部组成一U形槽，U形槽中设置有双向剪力键，U形槽中浇筑有混凝土。该组合梁具有轻质高强和耐腐蚀性，因此在海洋，港口工程及盐渍地区的建筑、桥梁建设中，具有广泛的应用前景。

Description

一种设置双向剪力键FRP箱形截面-混凝土组合梁
技术领域
本发明涉及建筑、桥梁结构技术领域，尤其涉及一种设置双向剪力键的FRP夹芯腹板箱形截面混凝土组合梁。
背景技术
钢筋混凝土梁目前在土木工程邻域有着广泛的应用，但混凝土材料抗拉性能较低，抗裂性能差，尤其在海洋、化工厂等恶劣环境下，混凝土开裂后，钢筋易锈蚀，导致结构承载力降低，从而影响整体结构的安全。而纤维增强复合材料(FRP)具有比强度高、比模量大、抗腐蚀和抗疲劳等优点。混凝土与FRP箱形截面梁组合，能充分发挥材料各自的优点，不仅具有较高的承载力，而且自重轻，抗腐蚀性和耐久性提高，受到工程界的广泛关注。
目前，现有的FRP-混凝土组合梁均采用单向剪力键，且只有一面连接面，很容易出现界面破坏，从而降低了组合梁整体工作性能；而箱形截面FRP-混凝土组合梁，由于FRP箱形截面壁较薄，从而导致组合梁的抗剪和抗扭性能差，影响了FRP箱形截面与混凝土组合梁在土木工程邻域推广和应用，因此，目前急需一种抗扭、抗剪性能好、整体工作效能好、承载力高、防腐蚀、耐久性能好的组合梁。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种抗扭、抗剪性能好、提高整体工作性能且耐腐蚀的FRP夹芯腹板箱形截面混凝土组合梁。本发明中的组合梁采用U形连接界面，一方面提高了界面连接强度，增强了组合梁的整体受力性能；另一方面FRP箱形截面上面的U形连接可兼做混凝土浇筑时的模板，与结硬后的混凝土组成一体，简化了混凝土施工工艺，FRP箱形截面的腹板采用夹层结构，从而提高组合梁的抗剪、抗扭性能。
为了解决上述技术问题,本发明提供了一种设置双向剪力键的FRP夹芯腹板箱形截面混凝土组合梁，所述组合梁包括一对平行竖直设置的箱形梁外面板、固定连接于两平行设置箱形梁外面板底部的箱形梁下翼缘及水平设于两箱形梁外面板中部之间的箱形梁上翼缘，所述箱形梁外面板、箱形梁下翼缘以及箱形梁上翼缘组成一密闭空腔，所述空腔内设有一对与所述箱形梁外面板平行的内面板，所述内面板的顶端与所述箱形梁上翼缘固定连接，且内面板的底端与所述箱形梁下翼缘固定连接，所述两内面板与其上的箱形梁上翼缘、其下的箱形梁下翼缘以及其两侧的箱形梁外面板组成一对对称的夹芯腹板腔，且夹芯腹板腔内设有夹芯层，所述夹芯层的顶端与所述箱形梁上翼缘固定连接，且夹芯层的底端与所述箱形梁下翼缘固定连接，所述箱形梁上翼缘和一对平行竖直设置的箱形梁外面板在组合梁的上部组成一U形槽，所述U形槽中设置有双向剪力键，且双向剪力键的底部和两侧对应紧贴U形槽的底部和两侧，所述U形槽中浇筑有混凝土。
进一步地，所述夹芯腹板腔内还设有加强筋，且加强筋与所述箱形梁下翼缘成20～45°角，所述加强筋的一端与所述箱形梁下翼缘固定连接，加强筋的另一端与所述箱形梁外面板固定连接。
进一步地，所述混凝土为普通混凝土或钢纤维混凝土或环氧树脂混凝土。
进一步地，所述夹芯层的材质为硬质聚氨酯泡沫塑料或轻木。
进一步地，所述轻木为巴尔沙木或泡桐木。
与现有技术相比，本发明所达到的有益效果：
(1)本发明中的U形槽内设置有双向剪力键，且双向剪力键的底部和两侧对应紧贴U形槽的底部和两侧，U型槽的三面均与双向剪力键连接，增强了混凝土与FRP箱形梁界面的连接强度，有效提高了组合梁的整体性，同时U形连接可兼做混凝土浇筑时的模板，与结硬后的混凝土组成一体，不仅节约模板，也简化了混凝土施工工艺。
(2)本发明中两内面板与其上的箱形梁上翼缘、其下的箱形梁下翼缘以及其两侧的箱形梁外面板组成一对对称的夹芯腹板腔，且夹芯腹板腔内设有夹芯层，该结构能够有效地控制FRP箱形梁在受压时发生局部失稳，并能提高组合梁抗剪、抗扭性能；同时箱形梁上翼缘、箱形梁下翼缘以及箱形梁外面板组成的夹芯腹板腔，在不改变组合梁抗剪、抗扭性能的前提下，一方面节省了原材料，降低了成本；另一方面减轻了组合梁自身的重量，从而便于搬运和运输。
(3)本发明中夹芯腹板腔内还设有加强筋，且加强筋与所述箱形梁下翼缘成20～45°角，该结构在组合梁发生局部受压时，能够起到支撑的作用，从而提高了组合梁的整体抗压性能；当该组合梁应用于建筑行业时，箱形梁外面板、箱形梁下翼缘以及箱形梁上翼缘组成一密闭空腔，可以起到隔音的作用，非常适合在建筑行业推广和应用。
(4)本发明中的夹芯层采用硬质聚氨酯泡沫芯材或轻木芯材，减小了夹芯层的高宽比，同时硬质聚氨酯泡沫芯材和轻木芯材具有质量轻和耐腐蚀性，因此，该组合梁可应用于海洋，港口工程及盐渍地区的工程建设，具有广泛的应用前景。
综上所述，本发明中的组合梁能够有效地提高组合梁的整体工作性能、增加腹板抗剪、抗扭性能，因此，该组合梁具有广阔的应用前景，在土木工程领域可带来可观的综合效益。
附图说明
以下结合附图及具体实施方式对本发明作进一步详细说明。
图1是本发明中一种设置双向剪力键的FRP夹芯腹板箱形截面混凝土组合梁的结构示意图；
图2是本发明中一种设置双向剪力键的FRP夹芯腹板箱形截面混凝土组合梁的截面结构示意图；
图3是夹芯层为硬质聚氨酯泡沫塑料的FRP箱形截面结构示意图；
图4是夹芯层为轻木的FRP箱形截面结构示意图；
图5是夹芯层为硬质聚氨酯泡沫塑料且U型槽内配置剪力键的FRP箱形截面结构示意图；
图6是夹芯层为轻木且U型槽内配置剪力键的FRP箱形截面结构示意图；
图7是夹芯层为硬质聚氨酯泡沫塑料且U型槽内配置剪力键的FRP箱形截面梁结构示意图；
图8是夹芯层为轻木且U型槽内配置剪力键的FRP箱形截面梁结构示意图；
图9是本发明中双向剪力键的结构示意图；
图10是图9中水平剪力键的结构示意图；
图11是图9中竖向剪力键的结构示意图。
附图标记说明：1、箱形梁外面板，2、箱形梁下翼缘，3、箱形梁上翼缘，4、空腔，5、内面板，6、夹芯腹板腔，7、夹芯层，8、U形槽，9、双向剪力键，10、混凝土，11、加强筋，12、水平剪力键，13、竖向剪力键。
具体实施方式
以下实施例仅用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
实施例1
如图1、图2、图3、图9、图10及图11所示，一种设置双向剪力键的FRP夹芯腹板箱形截面混凝土组合梁，所述组合梁包括一对平行竖直设置的箱形梁外面板1、固定连接于两平行设置箱形梁外面板1底部的箱形梁下翼缘2及水平设于两箱形梁外面板1中部之间的箱形梁上翼缘3，所述箱形梁外面板1、箱形梁下翼缘2以及箱形梁上翼缘3组成一密闭空腔4，所述空腔4内设有一对与所述箱形梁外面板1平行的内面板5，所述内面板5的顶端与所述箱形梁上翼缘3固定连接，且内面板5的底端与所述箱形梁下翼缘2固定连接，所述两内面板5与其上的箱形梁上翼缘3、其下的箱形梁下翼缘2以及其两侧的箱形梁外面板1组成一对对称的夹芯腹板腔6，且夹芯腹板腔6内设有夹芯层7，所述夹芯层7的顶端与所述箱形梁上翼缘3固定连接，且夹芯层7的底端与所述箱形梁下翼缘2固定连接，所述箱形梁上翼缘3和一对平行竖直设置的箱形梁外面板1在组合梁的上部组成一U形槽8，所述U形槽8中设置有双向剪力键9，且双向剪力键9的底部和两侧对应紧贴U形槽8的底部和两侧，所述U形槽8中浇筑有混凝土10。
在本实施例中，所述夹芯腹板腔6内还设有加强筋11，且加强筋11与所述箱形梁下翼缘2成30°角，所述加强筋11的一端与所述箱形梁下翼缘2固定连接，加强筋11的另一端与所述箱形梁外面板1固定连接。
在本实施例中，所述混凝土10为普通混凝土。
在本实施例中，所述夹芯层7的材质为硬质聚氨酯泡沫塑料。
实施例2
如图3、图5及图7所示，本实施例与实施例1的不同之处在于所述混凝土10为钢纤维混凝土；所述夹芯层7的材质为硬质聚氨酯泡沫塑料。
实施例3
如图4、图6及图8所示，本实施例与实施例1的不同之处在于所述混凝土10为环氧树脂混凝土；所述夹芯层7的材质轻木。
本发明中的FRP夹芯层箱形截面混凝土组合梁的生产制作过程：
(1)按照结构设计确定截面尺寸、夹芯层7的厚度、纤维布的层数及混凝土强度等级；根据尺寸定制模具，在模具中铺设四轴向准正交玻璃纤维布，采用真空导入成型工艺，制作FRP箱形截面，其中，夹芯层芯材与面板的界面构造可采用齿槽式增强技术；
(2)在箱形截面上部的U型槽8内用结构胶粘贴双向剪力键9；所述双向剪力键9由水平剪力键12和竖向剪力键13组成。
(3)在U型槽8内浇筑混凝土10，即得组合梁。
本发明中的U型槽8可作为混凝土10浇筑时的模板，同时又是成型后组合梁的一部分，不仅节约模板，也简化了施工工艺；同时U型槽8的三面均设有双向剪力键9，增强了混凝土10与FRP箱形梁界面的连接强度，有效提高了组合梁的整体性。因此，该组合梁适合在桥梁技术领域推广和应用。
综上所述，上述实施方式并非是本发明的限制性实施方式，凡本领域的技术人员在本发明的实质内容的基础上所进行的修饰或者等效变形，均在本发明的技术范畴。

Claims (4)

1.一种设置双向剪力键的FRP夹芯腹板箱形截面混凝土组合梁，其特征在于：所述组合梁包括一对平行竖直设置的箱形梁外面板（1）、固定连接于两平行设置箱形梁外面板（1）底部的箱形梁下翼缘（2）及水平设于两箱形梁外面板（1）中部之间的箱形梁上翼缘（3），所述箱形梁外面板（1）、箱形梁下翼缘（2）以及箱形梁上翼缘（3）组成一密闭空腔（4），所述空腔（4）内设有一对与所述箱形梁外面板（1）平行的内面板（5），所述内面板（5）的顶端与所述箱形梁上翼缘（3）固定连接，且内面板（5）的底端与所述箱形梁下翼缘（2）固定连接，所述两内面板（5）与其上的箱形梁上翼缘（3）、其下的箱形梁下翼缘（2）以及其两侧的箱形梁外面板（1）组成一对对称的夹芯腹板腔（6），且夹芯腹板腔（6）内设有夹芯层（7），所述夹芯层（7）的顶端与所述箱形梁上翼缘（3）固定连接，且夹芯层（7）的底端与所述箱形梁下翼缘（2）固定连接，所述箱形梁上翼缘（3）和一对平行竖直设置的箱形梁外面板（1）在组合梁的上部组成一U形槽（8），所述U形槽（8）中设置有双向剪力键（9），且双向剪力键（9）的底部和两侧对应紧贴U形槽（8）的底部和两侧，所述U形槽（8）中浇筑有混凝土（10）；所述夹芯腹板腔（6）内还设有加强筋（11），且加强筋（11）与所述箱形梁下翼缘（2）成20～45°角，所述加强筋（11）的一端与所述箱形梁下翼缘（2）固定连接，加强筋（11）的另一端与所述箱形梁外面板（1）固定连接。
2.根据权利要求1所述的一种设置双向剪力键的FRP夹芯腹板箱形截面混凝土组合梁，其特征在于：所述混凝土（10）为普通混凝土或钢纤维混凝土或环氧树脂混凝土。
3.根据权利要求1所述的一种设置双向剪力键的FRP夹芯腹板箱形截面混凝土组合梁，其特征在于：所述夹芯层（7）的材质为硬质聚氨酯泡沫塑料或轻木。
4.根据权利要求3所述的一种设置双向剪力键的FRP夹芯腹板箱形截面混凝土组合梁，其特征在于：所述轻木为巴尔沙木或泡桐木。
CN201710232217.9A 2017-04-11 2017-04-11 一种设置双向剪力键frp箱形截面-混凝土组合梁 Active CN106836639B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201710232217.9A CN106836639B (zh) 2017-04-11 2017-04-11 一种设置双向剪力键frp箱形截面-混凝土组合梁

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201710232217.9A CN106836639B (zh) 2017-04-11 2017-04-11 一种设置双向剪力键frp箱形截面-混凝土组合梁

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN106836639A CN106836639A (zh) 2017-06-13
CN106836639B true CN106836639B (zh) 2022-09-23

Family

ID=59147778

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201710232217.9A Active CN106836639B (zh) 2017-04-11 2017-04-11 一种设置双向剪力键frp箱形截面-混凝土组合梁

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN106836639B (zh)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108756061A (zh) * 2018-06-19 2018-11-06 西安建筑科技大学 一种部分预制装配预应力型钢混凝土混合梁及施工方法

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4580380A (en) * 1983-11-07 1986-04-08 Ballard Derryl R Composite filled interior structural box beams
CN201180254Y (zh) * 2008-04-17 2009-01-14 中铁工程设计咨询集团有限公司 一种简支箱梁
CN101555719A (zh) * 2008-04-08 2009-10-14 王广武 塑木和泡沫材料组合板、梁、柱、砖
CN202530365U (zh) * 2012-04-13 2012-11-14 清华大学 一种中承式的开口箱形截面钢-混凝土组合梁
CN104975680A (zh) * 2015-05-21 2015-10-14 国家电网公司 一种新型铝合金-混凝土组合梁
CN106013602A (zh) * 2016-06-17 2016-10-12 南京工业大学 一种拉挤成型的木质芯材复合材料型材

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2253223B (en) * 1991-02-26 1994-08-24 Stanley Pritchard Daykin Box beams
US7634891B2 (en) * 2004-09-09 2009-12-22 Kazak Composites, Inc. Hybrid beam and stanchion incorporating hybrid beam
CN101768915B (zh) * 2010-01-28 2012-04-18 南京工业大学 复合材料弓形结构梁
CN201722617U (zh) * 2010-06-07 2011-01-26 中铁二局股份有限公司 一种分体式箱梁整体连接施工的移动式作业平台
CN102102420A (zh) * 2010-12-20 2011-06-22 林娟 多孔箱形铝合金梁
CN103194970A (zh) * 2013-04-23 2013-07-10 黄海林 一种带肋frp构件与混凝土组合桥面板
CN103758026A (zh) * 2013-12-25 2014-04-30 广西科技大学 一种单箱多室箱梁
CN104032669A (zh) * 2014-06-03 2014-09-10 南京工业大学 一种采用夹层结构的桥梁箱型主梁
CN104074129B (zh) * 2014-06-05 2016-06-08 邢台路桥建设总公司 一种拼装式波形钢腹板箱梁及其制造方法
CN104032893B (zh) * 2014-06-26 2016-03-23 南京工业大学 一种用于组合梁的一体成型的frp折线形板结构
CN104389266B (zh) * 2014-11-14 2016-03-23 南京工业大学 一种钢-混组合结构用复合材料剪力键
CN104358349B (zh) * 2014-11-26 2016-08-17 江苏筑森建筑设计股份有限公司 一种抗弯、抗扭与抗畸变能力强的钢板箱形梁
CN205529906U (zh) * 2016-04-08 2016-08-31 同济大学 一种带半封闭槽开孔板的正交异性组合桥面板
CN207194305U (zh) * 2017-04-11 2018-04-06 南京工业大学 一种设置双向剪力键frp箱形截面‑混凝土组合梁

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4580380A (en) * 1983-11-07 1986-04-08 Ballard Derryl R Composite filled interior structural box beams
CN101555719A (zh) * 2008-04-08 2009-10-14 王广武 塑木和泡沫材料组合板、梁、柱、砖
CN201180254Y (zh) * 2008-04-17 2009-01-14 中铁工程设计咨询集团有限公司 一种简支箱梁
CN202530365U (zh) * 2012-04-13 2012-11-14 清华大学 一种中承式的开口箱形截面钢-混凝土组合梁
CN104975680A (zh) * 2015-05-21 2015-10-14 国家电网公司 一种新型铝合金-混凝土组合梁
CN106013602A (zh) * 2016-06-17 2016-10-12 南京工业大学 一种拉挤成型的木质芯材复合材料型材

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Flexural behavior of hybrid composite;Fubin Zhang等;《Journal of Reinforced Plastics and Composites》;20150401;521-533 *
FRP型材拼装箱梁的受力性能研究;葛畅等;《玻璃钢/复合材料》;20090128(第01期);68-72 *
新型拉挤GFRP-轻木组合梁弯曲性能试验研究;齐玉军等;《建筑材料学报》;2015(第01期);95-99 *

Also Published As

Publication number Publication date
CN106836639A (zh) 2017-06-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN100510262C (zh) 竹材桥梁
CN105421652A (zh) 一种复合保温墙板
CN101538901A (zh) 一种预制保温墙体frp连接件
CN205558037U (zh) 一种frp板-混凝土组合梁
US20220325542A1 (en) A tre assemble permanent column formwork and manufacturing method thereof
CN104805767A (zh) 预制装配式frp-钢筋-混凝土组合桥面板及施工方法
CN202482751U (zh) 一种纵向不抗剪螺杆式抗拔连接件
CN106273802B (zh) 一种新型装配式复合夹层楼板及其制备方法
CN111231442A (zh) 以拉挤型材为夹芯的大尺寸多轴向复合材料承重板材及制备方法
CN2918571Y (zh) 外包冷成型钢全组合建筑物
CN202298982U (zh) 一种预制夹芯墙体纤维增强塑料连接件
CN207194305U (zh) 一种设置双向剪力键frp箱形截面‑混凝土组合梁
CN204589815U (zh) 预制装配式frp-钢筋-混凝土组合桥面板
CN106836639B (zh) 一种设置双向剪力键frp箱形截面-混凝土组合梁
CN110056117B (zh) 波纹面空心frp型材海砂混凝土板结构
CN111749364B (zh) 一种基于c型钢的装配式复合墙及其施工方法
CN203160126U (zh) Frp-混凝土组合桥面板
CN2918523Y (zh) 竹材桥梁
CN204983396U (zh) 一种竹-加气混凝土组合梁
CN203961272U (zh) 免拆复合保温一体化外模板
CN105484355A (zh) 一种木-混凝土组合结构的连接体系
CN112176850B (zh) 一种钢-uhpc组合结构剪力连接件及其制作安装方法
CN109227912A (zh) 一种轻质保温混凝土预制板及其制造方法
CN113482239B (zh) 一种高性能砼永久模板方钢管组合梁及其制作方法
CN212772980U (zh) 一种基于c型钢的装配式复合墙

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant