一种采用UHPC外包普通混凝土箱梁结构
成果类型:: 发明专利
发布时间: 2023-12-29 15:49:26
本实用新型涉及一种采用UHPC外包普通混凝土箱梁结构,包括普通混凝土梁,所述普通混凝土梁的外表面包裹有UHPC外壳,所述UHPC外壳由若干个分段预制的UHPC外壳节段拼装组成,两相邻的UHPC外壳节段之间均经UHPC后浇段进行固定连接。该结构受力合理、强度高、施工便利,利用UHPC耐侵蚀性能,可有效沿海避免环境对普通混凝土的腐蚀问题,充分保证了混凝土箱梁的结构强度,有利于预应力箱梁施工方法的发展与推广。
本实用新型的技术方案是:一种采用UHPC外包普通混凝土箱梁结构,包括普通混凝土梁,所述普通混凝土梁的外表面包裹有UHPC外壳,所述UHPC外壳由若干个分段预制的UHPC外壳节段拼装组成,两相邻的UHPC外壳节段之间均经UHPC后浇段进行固定连接。
优选的,所述UHPC外壳节段的衔接端部均伸出有连接钢筋,连接钢筋均为“∣”形或“∩”形,两相邻UHPC外壳节段的衔接端部之间的连接钢筋通过环形钢筋绑扎连接,所述UHPC后浇段位于两相邻UHPC外壳节段的衔接端部之间的连接钢筋处。
优选的,所述UHPC外壳节段的底部均设有横向分段处,横向分段处均伸出有连接钢筋,连接钢筋均为“∣”形或“∩”形,两横向分段处之间的连接钢筋通过环形钢筋绑扎连接,所述UHPC后浇段位于两横向分段处之间的连接钢筋处。
由于近海大桥处在海洋环境中,受到氯离子侵蚀、干湿作用、海浪冲击等复杂作用的影响,钢筋锈蚀情况比较严重,混凝土结构的耐久性会随时间显著降低,出现不同程度腐蚀破坏、达不到使用寿命的现象。以下为一些普通混凝土耐久性提高方法。
海工混凝土替代普通混凝土,是提高混凝土耐久性的一种方法。化学外加剂和矿物掺合料的使用,是海工高性能混凝土的重要标志。海工混凝土中粉煤灰除了能改善混凝土拌合物的工作性,降低混凝土的水化热提高抗裂性能,还具有细化孔隙,改善界面结构,抑制碱-骨料反应,提高抗海水侵蚀能力等优点,为海工混凝土提高耐久性的主要成分。
混凝土表面涂层处理:引起混凝土内钢筋腐蚀最主要的原因是混凝土的碳化和氯化物的渗透。使用长效防腐涂层来保护钢筋混凝土是较为方便实用的方法,它可有效阻止氯化物、溶解性盐类、氧气、二氧化碳和海水等腐蚀介质的侵入,从根本上切断腐蚀的源头。
UHPC中无粗骨料,基体致密,且掺入了大量钢纤维,当基体开裂后,钢纤维能够传递应力并有效阻止裂缝扩展,从而表现出很强的应力与变形重分布能力。另一方面,UHPC极低的水胶比和合理的颗粒级配使其具有极小的孔隙率和良好的微观结构,抗渗系数高,有害物质难以侵入,有着优异的耐久性能。
UHPC材料优良的力学性能和耐久性使得桥梁结构可以做到跨径更长、构件尺寸更小、施工更方便、工期更短、对环境的不良影响更小,其卓越的耐久性更是可以大幅减小后期维护保养成本,有效延长桥梁的使用寿命。
发明人:赵秋 范存智 廖治宇 余澳福州大学(Fuzhou University),简称福大,位于福建省福州市,创建于1958年,是国家“双一流”建设高校,国家“211工程”建设高校,国家教育部、国家国防科技工业局与福建省人民政府共建高校,福建省三所重点建设的高水平大学之一,福建省一流大学建设高校,入选国家建设高水平大学公派研究生项目、教育部首批“卓越工程师教育培养计划”高校、新工科研究与实践项目、数据中国“百校工程”项目、国家“111计划”、“高校国际化示范学院推进计划”、国家级大学生创新创业训练计划、全国首批深化创新创业教育改革示范高校、中国政府奖学金来华留学生接收院校、全国专业学位研究生教育综合改革试点单位、国家集成电路人才培养基地、首批高等学校科技成果转化和技术转移基地、高校国家知识产权信息服务中心。
与现有技术相比,本实用新型具有以下有益效果:
该结构受力合理、强度高、施工便利,利用UHPC耐侵蚀性能,可有效沿海避免环境对普通混凝土的腐蚀问题,充分保证了混凝土箱梁的结构强度,有利于预应力箱梁施工方法的发展与推广。
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