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一种基于UHPC的抗震与抗连续倒塌框架结构制造技术

技术编号:29396379 阅读:21 留言:0更新日期:2021-07-23 22:32
本实用新型专利技术公开了一种基于UHPC的抗震与抗连续倒塌框架结构,包括多个预制混凝土柱、多个预留通道、多个预制混凝土叠合梁、多根梁底纵筋、多根梁箍筋、多根梁顶纵筋、多个搭接钢筋、多个后浇叠合层、和多个后浇UHPC区域,预制混凝土柱和预制混凝土叠合梁之间通过后浇UHPC区域连接,梁顶纵筋穿过预留通道、后浇叠合层和后浇UHPC区域,搭接钢筋穿过预留通道和后浇UHPC区域,梁底纵筋与搭接钢筋在后浇UHPC区域搭接连接。本实用新型专利技术在框架结构的主要受力区域使用UHPC,将UHPC优秀的抗压、抗拉、粘结和耗能能力灵活的运用在结构上,创新装配式混凝土框架结构形式,同时提高了结构的抗震性能和抗连续倒塌性能。

【技术实现步骤摘要】
一种基于UHPC的抗震与抗连续倒塌框架结构
本技术涉及建筑结构
,具体为一种基于UHPC的抗震与抗连续倒塌框架结构。
技术介绍
(1)汶川大地震,玉树地震,九寨沟地震等给我国带来了巨大的人员伤亡和财产损失,地震严重危害着社会的和谐发展;在偶然荷载下,结构的局部破坏引起结构的部分或整体倒塌称为结构的连续性倒塌,连续性倒塌同样也严重的危害了人们的安全和社会的安定。所以目前我们迫切的需要能同时满足抗震和抗连续倒塌的结构形式。(2)在抗连续倒塌设计时,通过增加梁纵筋配筋率来提升结构压拱承载力和悬链线承载力,而过高的配筋率往往带来成本的增加和梁柱节点的施工不便。(3)超高性能混凝土(UHPC)是一种高性能的水泥基复合材料,具有超高的抗压强度,抗拉强度,优越的粘结性能和耗能能力。但由于成本较高,在结构中整体使用UHPC,往往会带来很高的成本。
技术实现思路
技术目的:本技术的目的在于提供一种既能满足抗震和抗连续倒塌要求,同时又节省材料的高性能装配式混凝土框架结构。技术方案:为实现本技术的目的,本技术所采用的技术方案是:一种基于UHPC的抗震与抗连续倒塌框架结构,包括多个预制混凝土柱1、多个预制混凝土叠合梁2;所述每个预制混凝土柱1上部和下部设有两个贯穿预制混凝土柱1的预留通道11,预留通道11内的搭接钢筋4与预留通道11固定连接;所述每个预制混凝土叠合梁2设置有梁底纵筋21和梁箍筋22,梁底纵筋21伸出预制混凝土叠合梁1的部分与搭接钢筋4绑扎连接,连接部分位于后浇UHPC区域6,通过后浇UHPC区域6使得预制混凝土柱1和预制混凝土叠合梁2一体化固定连接;所述后浇叠合层5位于预制混凝土叠合梁2的上部,梁顶纵筋3穿过后浇叠合层5、后浇UHPC区域6和预留通道11,通过浇筑后浇叠合层5、后浇UHPC区域6和预留通道11完成整体连接。如图2所示,所述预制混凝土柱1设有预留通道11,以便搭接钢筋4和梁顶纵筋3穿过。如图3所示,所述预制混凝土叠合梁2的梁端为梯形,梯形区域的长度为15-25倍梁纵筋直径,梁端设有预留孔洞。这样设计是为了施工时方便浇筑UHPC,并且使得后浇UHPC和预制混凝土叠合梁2连接更加紧密。优选的,所述预留孔洞23位于梁箍筋22间隙之间,长度等于箍筋间距。优选的,所述预留通道11与后浇叠合层5的横截面尺寸一致,位于预制混凝土柱1上部的预留通道11的顶面与后浇叠合层5的顶面位于同一平面,位于预制混凝土柱1下部的预留通道11的底面与预制混凝土叠合梁2的底面位于同一平面。优选的,所述梁底纵筋21搭接距离为10-20倍梁底纵筋21直径。优选的,所述后浇UHPC区域6的长度为20-30倍梁底纵筋21直径,并浇筑UHPC。优选的,所述后浇叠合层5浇筑普通混凝土,所述的预留通道11浇筑UHPC。优选的,所述梁顶纵筋3穿过梁箍筋22内部,与梁箍筋22绑扎连接。有益效果:与现有技术相比,本技术的技术方案具有以下有益技术效果:(1)地震时,梁端的UHPC可以耗散大量地震能量。并且梁端使用UHPC可以使得梁上塑性铰远离梁端从而耗散更多的地震能量;在偶然荷载下,预制柱突然失效,由于UHPC优越的抗压性能,梁端受压区的UHPC可以使结构压拱承载力提高,对于梁端受拉区的梁钢筋搭接区域,由于UHPC优秀的抗拉性能和粘结性能,可以使结构悬链线承载力提高。(2)在梁端区域局部使用UHPC,减少了钢筋搭接长度,在抗连续倒塌设计时,用UHPC代替一部分钢筋的受力,可以减少设计时钢筋用量,使得材料成本降低。(3)在梁端预留有UHPC后浇区域,方便钢筋绑扎连接,提高梁底纵筋连接性能。附图说明图1为本技术的抗震与抗连续倒塌框架结构示意图;图2为本技术的预制混凝土柱示意图;图3为本技术的预制混凝土叠合梁示意图;图4为图1中区域A的三维放大示意图;图5为图1中区域B的三维放大示意图;图中:1-预制混凝土柱,11-预留通道,2-预制混凝土叠合梁,21-梁底纵筋,22-梁箍筋,23-预留孔洞,3-梁顶纵筋,4-搭接钢筋,5-后浇叠合层,6-后浇UHPC区域。具体实施方式下面结合附图对本技术的技术方案做进一步的详细说明:本技术提出一种基于UHPC的抗震与抗连续倒塌框架结构,该结构包括多个预制混凝土柱1、多个预制混凝土叠合梁2;所述每个预制混凝土柱1上部和下部设有两个贯穿预制混凝土柱的预留通道11,预留通道11内的搭接钢筋4与预留通道11固定连接;所述每个预制混凝土叠合梁2设置有梁底纵筋21和梁箍筋22,梁底纵筋21伸出预制混凝土叠合梁1的部分与搭接钢筋4搭接连接,连接部分位于后浇UHPC区域6,通过后浇UHPC区域6使得预制混凝土柱1和预制混凝土叠合梁2一体化固定连接;后浇叠合层5位于预制混凝土叠合梁2的上部,梁顶纵筋3穿过后浇叠合层5、后浇UHPC区域6和预留通道11,通过浇筑后浇叠合层5、后浇UHPC区域6和预留通道11完成整体连接。进一步的,所述预制混凝土叠合梁2的梁端为梯形,梯形区域的长度为15-25倍梁纵筋直径,梁端设有预留孔洞23。进一步的,所述预留通道11与后浇叠合层5的横截面尺寸一致,位于预制混凝土柱1上部的预留通道11的顶面与后浇叠合层5的顶面位于同一平面,位于预制混凝土柱1下部的预留通道11的底面与预制混凝土叠合梁2的底面位于同一平面。进一步的,所述后浇叠合层5浇筑普通混凝土,所述的预留通道11和后浇UHPC区域6浇筑UHPC。参阅图1到图5,本技术的施工方法,包括以下步骤:步骤一:在工厂加工好预制混凝土柱1和预制混凝土叠合梁2;步骤二:吊装预制混凝土柱1,将搭接钢筋4穿过预留通道11;步骤三:吊装预制混凝土叠合梁2,将梁底纵筋21与搭接钢筋4进行绑扎,再将梁顶纵筋3伸入预留通道11和梁箍筋22的内部至图1所示位置处,绑扎梁顶部纵筋21和梁箍筋22;步骤四:现场浇筑后浇叠合层5;步骤五:现场浇筑预留通道11和后浇UHPC区域6;步骤六:重复上述步骤一到步骤五完成整体框架的制作。以上所述仅是本技术的部分实施方式,应当指出,对于本
的普通技术人员来说,在不脱离本技术原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本技术的保护范围。本文档来自技高网
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【技术保护点】
1.一种基于UHPC的抗震与抗连续倒塌框架结构,其特征在于:包括多个预制混凝土柱、多个预制混凝土叠合梁、多个搭接钢筋、多个后浇叠合层、多个预留通道和多个后浇UHPC区域,所述每个预制混凝土柱设有两个贯穿预制混凝土柱的预留通道,预留通道内的搭接钢筋与预留通道固定连接,所述每个预制混凝土叠合梁设置有梁底纵筋和梁箍筋,梁底纵筋伸出预制混凝土叠合梁的部分与搭接钢筋搭接连接,连接部分位于后浇UHPC区域,通过后浇UHPC区域使得预制混凝土柱和预制混凝土叠合梁一体化固定连接,后浇叠合层位于预制混凝土叠合梁的上部,梁顶纵筋穿过后浇叠合层、预留通道和后浇UHPC区域,通过浇筑后浇叠合层、后浇UHPC区域和预留通道完成整体连接。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于UHPC的抗震与抗连续倒塌框架结构,其特征在于:包括多个预制混凝土柱、多个预制混凝土叠合梁、多个搭接钢筋、多个后浇叠合层、多个预留通道和多个后浇UHPC区域,所述每个预制混凝土柱设有两个贯穿预制混凝土柱的预留通道,预留通道内的搭接钢筋与预留通道固定连接,所述每个预制混凝土叠合梁设置有梁底纵筋和梁箍筋,梁底纵筋伸出预制混凝土叠合梁的部分与搭接钢筋搭接连接,连接部分位于后浇UHPC区域,通过后浇UHPC区域使得预制混凝土柱和预制混凝土叠合梁一体化固定连接,后浇叠合层位于预制混凝土叠合梁的上部,梁顶纵筋穿过后浇叠合层、预留通道和后浇UHPC区域,通过浇筑后浇叠合层、后浇UHPC区域和预留通道完成整体连接。


2.如权利要求1所述的一种基于UHPC的抗震与抗连续倒塌框架结构,其特征在于,所述每个预制混凝土叠合梁梁端为梯形截面,并设置有预留孔洞。<...

【专利技术属性】
技术研发人员:黄远陶宇轩邓露周云
申请(专利权)人:湖南大学
类型:新型
国别省市:湖南;43

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