CN209941466U - 一种采用对拉螺栓加强uhpc-nc界面粘结的装置 - Google Patents

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端茂军
薛锦春
李国芬
宋粲
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Abstract

本实用新型公开了一种采用对拉螺栓加强UHPC‑NC界面粘结的装置，由优质钢板(1)和对拉螺栓(2)构成，其特征在于选择优质钢板(1)作为对拉螺栓(2)两端固定物，对拉螺栓(2)采用两端套丝的圆钢螺栓，对优质钢板(1)长度方向的中轴线上开孔，用于插入对拉螺栓(2)，在优质钢板(1)开孔两侧的对拉螺栓(2)上穿入铸钢垫片(3)，用螺母(4)将优质钢板(1)与对拉螺栓(2)固定拧紧。本实用新型通过对拉螺栓(2)连接UHPC‑NC两种材料内部的优质钢板(1)，提高了UHPC‑NC界面的粘结强度，有利于UHPC‑NC叠合梁两种材料的协同工作，充分发挥UHPC‑NC叠合梁的优良特性。

Description

一种采用对拉螺栓加强UHPC-NC界面粘结的装置
技术领域
本实用新型属于结构工程技术领域，具体涉及一种采用对拉螺栓加强UHPC-NC(Ultra-High Performance Concrete与Normal Concrete，Ultra-High PerformanceConcrete，即超高性能混凝土，简称：UHPC，Normal Concrete，即普通混凝土，简称：NC)界面粘结的装置。
背景技术
超高性能混凝土，简称UHPC(Ultra-High Performance Concrete)，也称作活性粉末混凝土(RPC，Reactive Powder Concrete)，活性成分硅灰的掺入和较低的水灰比可大幅降低UHPC材料内部的缺陷(空隙与微裂缝等)，因而获得优异的力学性能和耐久性能。UHPC具有较高的抗拉强度和抗折强度、超高的断裂能力，目前，UHPC抗压强度大于150MPa，抗拉强度大于5MPa，均约为普通混凝土的4倍，由于钢纤维的桥接作用，UHPC在开裂后，能继续承载。使用UHPC可以有效的减小结构自重，在具有相同的抗弯能力的前提下，UHPC的结构自重仅为普通混凝土自重的1/3～1/2，几乎与钢结构相近。掺钢纤维的UHPC具有较高的抗拉强度和极好的韧性，这样就可以避免抗剪刚筋的使用，适用于桥梁工程中的梁体结构。
目前，UHPC已经在一些实际工程中应用，由于其高昂的价格，在结构工程技术领域全部使用UHPC会很不经济，而且其超高的力学性能无法全部利用使得UHPC部分功能性浪费。因此，在结构工程技术领域内普遍采用UHPC与NC叠合的方式，这样既能充分发挥UHPC较高的抗拉性能，避免抗剪刚筋的使用，又能充分利用NC较高的抗压性能，达到经济可观、适用、耐久的效果。
在实际工程中，为了使UHPC-NC接触界面有效粘结，工程师普遍采用在连接面凿毛、切槽等方法进行处理。此类方法会使UHPC产生微裂缝，且无法保证UHPC-NC界面具有足够的粘结强度，当UHPC-NC叠合梁承受较大荷载时，结合面易造成剪切破坏。
实用新型内容
本实用新型涉及一种采用对拉螺栓加强UHPC-NC界面粘结的装置，在浇筑UHPC-NC叠合梁时，先浇筑20cm～30cm厚的UHPC，倒入一半UHPC抹平后将对拉螺栓一端已固定拧紧的优质钢板水平地放在UHPC上，然后倒入剩下部分的UHPC完成UHPC的浇筑，待UHPC完全凝固后将另一块优质钢板固定在对拉螺栓的另一端，接着浇筑上部的NC形成叠合梁，最后对UHPC-NC叠合梁进行养护。本实用新型通过对拉螺栓连接UHPC-NC两种梁内部的优质钢板，提高了UHPC-NC界面的粘结强度，有利于UHPC-NC叠合梁两种材料的协同工作，充分发挥UHPC-NC叠合梁的优良特性。解决了目前处理UHPC-NC界面的粘结不够的问题，同时也能更好的研究UHPC-NC叠合梁的力学性能。
为实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：一种采用对拉螺栓加强UHPC-NC界面粘结的装置，由优质钢板和对拉螺栓构成，选择优质钢板作为对拉螺栓两端固定物，对优质钢板长度方向的中轴线上开孔，用于插入对拉螺栓，在优质钢板开孔两侧的对拉螺栓上穿入铸钢垫片，用螺母将优质钢板与对拉螺栓固定拧紧，优质钢板的宽度为叠合梁宽度的1/3～1/2，长度较叠合梁小15cm～20cm，厚度设定在2cm～3cm，优质钢板各向边缘距梁边缘的混凝土保护层厚度不小于5cm。
所述的一种采用对拉螺栓加强UHPC-NC界面粘结的装置，优质钢板选择优质高强度合金钢来制作。
所述的一种采用对拉螺栓加强UHPC-NC界面粘结的装置，对拉螺栓采用两端套丝的圆钢螺栓。
所述的一种采用对拉螺栓加强UHPC-NC界面粘结的装置，两块优质钢板均水平浇筑在两种梁的中部。
所述的一种采用对拉螺栓加强UHPC-NC界面粘结的装置，优质钢板的宽度为叠合梁宽度的1/3～1/2，长度较叠合梁小15cm～20cm。
所述的一种采用对拉螺栓加强UHPC-NC界面粘结的装置，在两块优质钢板的长度方向，每80cm～100cm间距用一个对拉螺栓进行连接。
本实用新型具有以下有益效果：
本实用新型涉及一种采用对拉螺栓加强UHPC-NC界面粘结的装置，为保证UHPC-NC界面的有效粘结，目前采用在连接面凿毛、切槽等处理方式，这种方式造成UHPC产生微裂缝，亦无法保证做够的UHPC-NC界面粘结强度，当UHPC-NC叠合梁承受较大荷载时，易造成结合面产生剪切破坏。本实用新型通过对拉螺栓连接UHPC-NC两种梁内部的优质钢板，改变了过往的粘结方式，也没有破坏原有混凝土结构。由于优质钢板和混凝土浇筑在一起，能很好的与混凝土连接共同工作。解决了目前处理UHPC-NC界面的粘结不够的问题。同时也能更好的研究UHPC-NC叠合梁的力学性能。
附图说明
图1是使用对拉螺栓浇筑的UHPC-NC叠合梁立面剖面示意图；
图2是使用对拉螺栓浇筑的UHPC-NC叠合梁横截面剖面示意图；
图3是对拉螺栓连接方式局部示意图。
在附图中，1为优质钢板；2为对拉螺栓；3为铸铁钢片；4为螺母；5为UHPC；6为NC。
具体实施方式
为了对本实用新型的技术特征、目的和效果有更深刻的理解，现对照附图说明本实用新型的具体实施方式。
请参阅附图1～附图3，本实用新型实例中，一种采用对拉螺栓加强UHPC-NC界面粘结的装置，包括优质钢板1和对拉螺栓2，选择优质钢板1作为对拉螺栓2两端固定物，对优质钢板1长度方向的中轴线上开孔，用于插入对拉螺栓2，在优质钢板1开孔两侧的对拉螺栓2上穿入铸钢垫片3，用螺母4将优质钢板1与对拉螺栓2固定拧紧，两块优质钢板均水平浇筑在两种梁的中部，在两块优质钢板的长度方向，每80cm～100cm间距用一个对拉螺栓2进行连接。优质钢板1的宽度为叠合梁宽度的1/3～1/2，长度较叠合梁小15cm～20cm，厚度设定在2cm～3cm，优质钢板1各向边缘距梁边缘的混凝土保护层厚度不小于5cm。
在浇筑UHPC-NC叠合梁时，先浇筑20cm～30cm厚的UHPC5，倒入一半UHPC5抹平后将对拉螺栓2一端已固定拧紧的优质钢板1水平地放在UHPC5上，优质钢板1的宽度为叠合梁宽度的1/3～1/2，然后倒入剩下部分的UHPC5完成UHPC5的浇筑，待UHPC5完全凝固后将另一块优质钢板1固定在对拉螺栓2的另一端，接着浇筑上部的NC6形成叠合梁，最后对UHPC-NC叠合梁进行养护。

Claims (6)

1.一种采用对拉螺栓加强UHPC-NC界面粘结的装置，由优质钢板(1)和对拉螺栓(2)构成，其特征在于选择优质钢板(1)作为对拉螺栓(2)两端固定物，对拉螺栓(2)采用两端套丝的圆钢螺栓，对优质钢板(1)长度方向的中轴线上开孔，用于插入对拉螺栓(2)，在优质钢板(1)开孔两侧的对拉螺栓(2)上穿入铸钢垫片(3)，用螺母(4)将优质钢板(1)与对拉螺栓(2)固定拧紧。
2.根据权利要求1所述的一种采用对拉螺栓加强UHPC-NC界面粘结的装置，其特征在于，优质钢板(1)选择优质高强度合金钢来制作。
3.根据权利要求1所述的一种采用对拉螺栓加强UHPC-NC界面粘结的装置，其特征在于，对拉螺栓(2)采用两端套丝的圆钢螺栓。
4.根据权利要求1所述的一种采用对拉螺栓加强UHPC-NC界面粘结的装置，其特征在于，两块优质钢板(1)均水平浇筑在两种梁的中部。
5.根据权利要求1所述的一种采用对拉螺栓加强UHPC-NC界面粘结的装置，其特征在于，优质钢板(1)的宽度为叠合梁宽度的1/3～1/2，长度较叠合梁小15cm～20cm。
6.根据权利要求1所述的一种采用对拉螺栓加强UHPC-NC界面粘结的装置，其特征在于，在两块优质钢板(1)的长度方向，每80cm～100cm间距用一个对拉螺栓(2)进行连接。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN112921806A (zh) * 2019-12-05 2021-06-08 南京林业大学 一种采用对拉螺栓加强uhpc-nc界面粘结的装置及制作方法

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Date Code Title Description
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant
EE01 Entry into force of recordation of patent licensing contract

Assignee: Jiangsu Qingrui Concrete Construction Engineering Co.,Ltd.

Assignor: NANJING FORESTRY University

Contract record no.: X2020980002969

Denomination of utility model: Device for reinforcing UHPC-NC interface bonding by adopting split bolts

Granted publication date: 20200114

License type: Common License

Record date: 20200611

EE01 Entry into force of recordation of patent licensing contract
EE01 Entry into force of recordation of patent licensing contract

Assignee: Nanjing daocolt Information Technology Co.,Ltd.

Assignor: NANJING FORESTRY University

Contract record no.: X2020980007798

Denomination of utility model: A device for strengthening uhpc-nc interface bonding with split bolts

Granted publication date: 20200114

License type: Common License

Record date: 20201112

EE01 Entry into force of recordation of patent licensing contract
EE01 Entry into force of recordation of patent licensing contract

Assignee: JIANGSU POLAR STAR TRAFFIC INDUSTRY GROUP Co.,Ltd.

Assignor: NANJING FORESTRY University

Contract record no.: X2020980008250

Denomination of utility model: A device for strengthening uhpc-nc interface bonding with split bolts

Granted publication date: 20200114

License type: Common License

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Granted publication date: 20200114

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