【技术实现步骤摘要】
本技术属于建筑工程，具体涉及一种采用uhpc加固的预制装配型钢混凝土梁。
技术介绍
1、预制装配型钢混凝土(prefabricated steel reinforced concrete，psrc)结构，是将以预制构件为主要受力构件并经装配连接而成的装配式混凝土结构与型钢混凝土结构结合起来的混凝土结构。与传统的现浇方式相比，预制装配式混凝土结构具有生产效率高、施工速度快、施工质量好、低耗、环保等优点。如图1所示，为常见的psrc结构，一般包括由若干下纵筋2与上纵筋5和若干闭合箍筋4形成的钢筋笼，钢筋笼围设形成的容纳空间内设置有型钢3，型钢3和钢筋笼的一部分埋设于呈u形槽状的预制混凝土1中。
2、当psrc结构应用于高铁站轨道层及重载铁路桥梁等场合时，其主要承受高周疲劳荷载的作用。psrc结构在承受大量疲劳荷载后容易产生疲劳破坏，而使psrc梁的纵向钢筋及型钢均出现断口，进而导致疲劳破坏的psrc梁整体形貌呈现浅“v”状，跨中受拉区混凝土开裂且裂缝开展完全，跨中受压区混凝土压碎；此时，psrc梁中的型钢下翼缘完全开裂并向上延伸至腹板，下纵向钢筋均疲劳断裂并存在至少一个断口。为了尽快恢复psrc梁的承载能力并继续使用，需要对psrc结构疲劳破坏处进行加固处理。超高性能混凝土(ultra highperformance concrete，uhpc)是基于最大堆积密实度原理的新型水泥基复合材料，具备超高力学性能、韧性、耐久性能及良好的施工性能等特点，采用uhpc加固psrc结构是常用的加固方式中效果较好的选择。如，申请公布号
3、经分析发现，上述加固结构仅适用于原混凝土结构的承载面未发生碎裂以及钢筋笼不存在断口的情形，同时该加固结构在应用时需要在原混凝土结构内进行钻孔、植筋等施工工艺，会对原结构造成较大的损伤，同时，加固区段的混凝土截面相比原混凝土结构的截面增大，这也导致损失了一定的净空。
技术实现思路
1、本技术的目的在于提供一种采用uhpc加固的预制装配型钢混凝土梁，以解决现有混凝土加固结构不适用于混凝土梁承载面碎裂以及钢筋笼存在断口的情形，同时解决在加固时进行钻孔、植筋等施工工艺易对原混凝土结构造成损伤的问题，以及加固后的混凝土截面增大而损失一定净空的问题。
2、为实现上述目的，本技术中的采用uhpc加固的预制装配型钢混凝土梁采用如下技术方案：
3、一种采用uhpc加固的预制装配型钢混凝土梁，该混凝土梁包括梁本体，梁本体包括本体混凝土和固化在本体混凝土内的型钢及钢筋笼，所述混凝土梁还包括设置在梁本体破坏处的混凝土清空缺口内的uhpc修复体，所述型钢对应于uhpc修复体位置的断口处设置有修复焊缝，所述钢筋笼对应于uhpc修复体位置的断口处固定有修复钢筋。
4、上述技术方案的有益效果在于：本技术基于现有技术的改进，通过对型钢对应于uhpc修复体位置的断口处进行焊接修复，对钢筋笼对应于uhpc修复体位置的断口处固定修复钢筋，并在混凝土梁的梁本体破坏处的混凝土清空缺口内设置uhpc修复体对梁本体破坏处进行加固修复。本技术通过对钢筋笼和型钢的断口进行加固或修复，并通过在梁本体破坏处设置uhpc修复体，在uhpc修复体与钢筋笼和型钢的综合作用下，以及uhpc优异的裂缝控制能力及超高耐久性能，能大幅提高破坏处uhpc修复体的耐久性能，从而延长型钢及钢筋笼的使用寿命，并恢复混凝土梁的既有结构性能，进而提高混凝土梁的使用寿命。同时，在加固修复操作过程中不需要在原混凝土梁结构中进行打孔、植筋等施工工艺，不会对原有混凝土梁造成结构损伤，简化了施工工艺，施工简单；uhpc具有自重轻、耐久性良好的优势，也不会对原混凝土结构造成超负荷影响。
5、进一步地，所述修复钢筋的两端搭接固定在所述钢筋笼的断口处。
6、上述技术方案的有益效果在于：这样的设置，通过修复钢筋搭接于钢筋笼的断口处，从而完成对钢筋笼断口处的加固。
7、进一步地，所述钢筋笼断口处钢筋的直径为d，所述修复钢筋两端的搭接长度分别为7d～13d。
8、上述技术方案的有益效果在于：这样的设置，有效减少修复钢筋两端的搭接长度，通过最小化的搭接段长度满足连接强度的要求。
9、进一步地，修复钢筋搭接固定在钢筋笼的内侧且靠近型钢的位置。
10、上述技术方案的有益效果在于：这样的设置，可以有效保证钢筋笼在修复钢筋处uhpc的浇筑厚度，从而提高uhpc修复体的结构强度，进而保证了uhpc加固的效果。
11、进一步地，修复钢筋的直径与钢筋笼断口处钢筋的直径相等。
12、上述技术方案的有益效果在于：这样的设置，保证了修复钢筋与钢筋笼断口处钢筋具有相同的连接强度，在uhpc浇筑后可有效提高二者搭接后的使用寿命。
13、进一步地，梁本体与uhpc修复体之间的交界面呈阶梯形或者凹凸变化的非平面结构。
14、上述技术方案的有益效果在于：这样的设置，可以增强梁本体与uhpc修复体之间在混凝土交界面处的粘结力，防止梁本体与uhpc修复体粘脱失效。
15、进一步地，uhpc修复体的横截面尺寸与梁本体的横截面尺寸相同。
16、上述技术方案的有益效果在于：这样的设置，方便施工，施工完成后对原预制装配型钢混凝土结构梁的自重影响较小，且不会降低混凝土梁的净空。
17、进一步地，型钢为h型钢，h型钢包括上翼缘、下翼缘以及连接在上翼缘和下翼缘之间的腹板，所述修复焊缝位于腹板和下翼缘上。
18、上述技术方案的有益效果在于：这样的设置，h型钢具有较高的结构稳定性和结构强度，位于腹板和下翼缘上的修复焊缝可以在对型钢修复后使其恢复结构稳定性和结构强度，进而在浇筑uhpc后增强具有破坏处的预制装配型钢混凝土梁的使用寿命。
19、进一步地，修复焊缝自下翼缘延伸至腹板与上翼缘的交接位置。
20、上述技术方案的有益效果在于：修复焊缝自下翼缘延伸至腹板与上翼缘的交接位置，便于保证型钢在经焊接修复后保持平直无翘曲现象，并可基本恢复至疲劳破坏前的形态，从面是有效保证型钢恢复结构稳定性和结构强度。
21、进一步地，钢筋笼包括至少四个呈多边形布置的纵向钢筋以及固定在各纵向钢筋外部且间隔布置的多个箍筋，所述钢筋笼的断口位于纵向钢筋上。
22、上述技术方案的有益效果在于：这样的设置，钢筋笼的结构简单，易于加工，固化至混凝土后形成的混凝土梁具有较好的抗压、抗剪和抗拉性能；当断口形成在纵向钢筋上，易于对钢筋笼进行加固，在完成对断口的加固后易于恢复其抗拉和抗剪性能。
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1.一种采用UHPC加固的预制装配型钢混凝土梁，该混凝土梁包括梁本体，梁本体包括本体混凝土和固化在本体混凝土内的型钢及钢筋笼，其特征在于：所述混凝土梁还包括设置在梁本体破坏处的混凝土清空缺口内的UHPC修复体，所述型钢对应于UHPC修复体位置的断口处设置有修复焊缝，所述钢筋笼对应于UHPC修复体位置的断口处固定有修复钢筋，所述修复钢筋的长度大于断口长度且修复钢筋设置在钢筋笼的箍筋内侧并靠近型钢的位置。
2.根据权利要求1所述的采用UHPC加固的预制装配型钢混凝土梁，其特征在于：所述修复钢筋的两端搭接固定在所述钢筋笼的断口处。
3.根据权利要求1或2所述的采用UHPC加固的预制装配型钢混凝土梁，其特征在于：所述钢筋笼断口处钢筋的直径为d，所述修复钢筋两端的搭接长度分别为7d~13d。
4.根据权利要求1或2所述的采用UHPC加固的预制装配型钢混凝土梁，其特征在于：所述修复钢筋设置在箍筋的内侧且沿箍筋的高度方向上。
5.根据权利要求1或2所述的采用UHPC加固的预制装配型钢混凝土梁，其特征在于：梁本体与UHPC修复体之间的交界面呈阶梯形
6.根据权利要求1或2所述的采用UHPC加固的预制装配型钢混凝土梁，其特征在于：UHPC修复体的横截面尺寸与梁本体的横截面尺寸相同。
7.根据权利要求1或2所述的采用UHPC加固的预制装配型钢混凝土梁，其特征在于：型钢为H型钢，H型钢包括上翼缘、下翼缘以及连接在上翼缘和下翼缘之间的腹板，所述修复焊缝位于腹板和下翼缘上。
8.根据权利要求7所述的采用UHPC加固的预制装配型钢混凝土梁，其特征在于：修复焊缝自下翼缘延伸至腹板与上翼缘的交接位置。
9.根据权利要求1或2所述的采用UHPC加固的预制装配型钢混凝土梁，其特征在于：钢筋笼包括至少四个呈多边形布置的纵向钢筋以及固定在各纵向钢筋外部且间隔布置的多个箍筋，所述钢筋笼的断口位于纵向钢筋上。
...【技术特征摘要】
1.一种采用uhpc加固的预制装配型钢混凝土梁，该混凝土梁包括梁本体，梁本体包括本体混凝土和固化在本体混凝土内的型钢及钢筋笼，其特征在于：所述混凝土梁还包括设置在梁本体破坏处的混凝土清空缺口内的uhpc修复体，所述型钢对应于uhpc修复体位置的断口处设置有修复焊缝，所述钢筋笼对应于uhpc修复体位置的断口处固定有修复钢筋，所述修复钢筋的长度大于断口长度且修复钢筋设置在钢筋笼的箍筋内侧并靠近型钢的位置。
2.根据权利要求1所述的采用uhpc加固的预制装配型钢混凝土梁，其特征在于：所述修复钢筋的两端搭接固定在所述钢筋笼的断口处。
3.根据权利要求1或2所述的采用uhpc加固的预制装配型钢混凝土梁，其特征在于：所述钢筋笼断口处钢筋的直径为d，所述修复钢筋两端的搭接长度分别为7d~13d。
4.根据权利要求1或2所述的采用uhpc加固的预制装配型钢混凝土梁，其特征在于：所述修复钢筋设置在箍筋的内侧且沿箍筋的高度方向上。...
【专利技术属性】
技术研发人员：咸庆军，康浩，樊志远，王仙妹，刘慧强，于飞翔，张浩然，张斌，杲晓龙，
申请(专利权)人：河南工业大学，
类型：新型
国别省市：
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