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一种具有抗震和自愈合性能的内置阻尼梁构件制造技术

技术编号:15323295 阅读:97 留言:0更新日期:2017-05-16 06:46
本发明专利技术公开了一种具有抗震和自愈合性能的内置阻尼梁构件,包括混凝土、内置粘滞阻尼土工布、弯起钢筋、箍筋、纵筋;内置粘滞阻尼土工布外层为编织土工布,内部为纵横交错的PVC软管,PVC软管内填充粘滞阻尼;首先在弯起钢筋的下表面粘贴一层内置粘滞阻尼土工布,然后将内置粘滞阻尼土工布在通过箍筋绑扎好的钢筋笼外表面包裹一层,内置粘滞阻尼土工布与纵筋之间通过胶黏剂粘合;最后浇筑混凝土,使其形成一个整体。本发明专利技术的构件具有一定的自愈合性,加强了梁的抗剪强度和梁的整体性,可以有效防止其脆性破坏,同时内置阻尼的耗能性加强了梁的抗震性能。

【技术实现步骤摘要】
一种具有抗震和自愈合性能的内置阻尼梁构件
本专利技术属于建筑结构
,具体涉及一种内置粘滞阻尼土工布的梁构件。
技术介绍
消能减震技术是把结构中的某些构件设计成耗能构件,或者在结构某些部位设置耗能构件。目前,比较有效的消能减震方式就是安装粘滞阻尼器。粘滞阻尼器作为一种无需外部能源输入的消能减震装置,被广泛运用于土木工程领域。但是,由于其通常被安装在结构外部,不可避免地受到温度变化、化学腐蚀等影响,从而大大降低了使用寿命,梁作为结构震害主要部位之一,内置阻尼能够在地震发生时对梁起很好的保护作用。土工布作为一种多功能复合材料,目前在土木工程领域的应用主要集中在滤层、排水、隔离、加筋、防护、防渗这六个方面。碳纤维材料因其强度高、耐腐蚀性好、施工简便、质量轻、与混凝土协同工作等特点,被广泛应用于结构加固中。目前,尚未有技术综合利用土工布、碳纤维、粘滞阻尼的优势,将其制成复合材料运用于梁的制作中。
技术实现思路
为了解决上述技术问题,本专利技术公开了一种具备较好力学性能,具有优良消能减震功能以及一定结构自愈功能的内置粘滞阻尼梁。本专利技术的阻尼梁构件所采用的技术方案是:一种具有抗震和自愈合性能的内置阻尼梁构件,其特征在于:包括混凝土、内置粘滞阻尼土工布、弯起钢筋、箍筋、纵筋。所述内置粘滞阻尼土工布外层为编织土工布,内部为纵横交错的PVC软管,PVC软管内填充粘滞阻尼。首先在弯起钢筋的下表面粘贴一层所述内置粘滞阻尼土工布,然后将所述内置粘滞阻尼土工布在通过箍筋绑扎好的钢筋笼外表面包裹一层,内置粘滞阻尼土工布与纵筋之间通过胶黏剂粘合;最后浇筑混凝土,使其形成一个整体。本专利技术的优点是:1、粘滞阻尼作为一种消能减震材料,能够在发生地震时最大限度吸收和消耗地震对建筑结构的冲击能量,大大缓解了地震对建筑结构造成的冲击和破坏。2、本专利技术将粘滞阻尼置于结构内部,不仅能够减小温度变化、化学腐蚀等因素对粘滞阻尼材料的不利影响,而且可以使布置更加灵活。环氧树脂在常温密闭条件下能够长时间保持液态,可以充分发挥其消能减震作用;当结构破坏时,环氧树脂固化又可以作为裂缝的粘结剂,使结构具有一定的自愈性,大大加强结构的强度和耐久性。3、碳纤维作为一种优良的加固材料具有基本不增加结构尺寸及自重,抗拉强度高,耐腐蚀、耐久性能好等特点。利用碳纤维包裹钢筋笼进行加固增强了梁的整体性及延性,能有效防止在地震或者突发情况下结构的脆性破坏。同时利用碳纤维土工布的高抗拉强度可以适当减低钢筋的用量以降低结构自重,减弱地震作用。4、在弯起钢筋表面贴附的土工布,在跨中附近可以承担一定的正弯矩;在支座附近,可以承受一部分弯矩和剪力共同作用产生的主拉应力,加强梁的抗剪强度。附图说明图1为本专利技术实施例的梁中内置粘滞阻尼土工布编织方式示意图;图2为本专利技术实施例的梁中内置粘滞阻尼土工布横剖面示意图;图3为本专利技术实施例的梁中内置粘滞阻尼土工布在弯起钢筋上布置示意图;图4为本专利技术实施例的梁中内置粘滞阻尼土工布在钢筋笼上布置示意图。具体实施方法为了便于本领域普通技术人员理解和实施本专利技术,下面结合附图对本专利技术作进一步的详细描述,应当理解,此处所描述的实施示例仅用于说明和解释本专利技术,并不用于限定本专利技术。请见图1、图2,本专利技术提供的一种具有抗震和自愈合性能的内置阻尼梁构件,包括混凝土5、内置粘滞阻尼土工布6、弯起钢筋7、箍筋8、纵筋9。内置粘滞阻尼土工布6层为编织土工布,内部为纵横交错的PVC软管,PVC软管内填充粘滞阻尼;内置粘滞阻尼土工布6的整体厚度为1.5~2cm。内部为纵横交错的PVC软管包括纵向PVC软管3和横向PVC软管2,PVC软管内填充粘滞阻尼。编织土工布由经线和纬线编织而成,经线和纬线为聚丙烯编织丝及碳纤维丝交织而成的复合丝4,PVC软管直径为5~8mm,纵向和横向间距均为5~10cm,粘滞阻尼为环氧树脂1。在内置粘滞阻尼钢筋混凝土梁内考虑内置粘滞阻尼土工布与钢筋混凝土共同受力,为了保证土工布有足够的强度又能发挥其消能减震的作用,因此选择PVC软管的直径为5~8mm,纵向和横向的间距均为5~10cm。环氧—沥青—改性胺作为环氧树脂的一种,当其在密封状态时,能够较长时间地保持液态,因其高粘性的特征,可以充当粘滞阻尼,发挥消能减震的作用。而当其凝固后,具有强度高,耐老化、耐疲劳、耐腐蚀,在预期寿命内性能稳定,适用于承受强力的结构件粘接的特点,故可对混凝土裂缝进行粘合,使结构有一定的自愈性。聚丙烯结晶度高,结构规整,具有优良的力学性能,其强度和硬度、弹性都比高密度聚乙烯高,抗弯曲疲劳性强,化学稳定性好;碳纤维自重轻,抗拉强度高,耐腐蚀、耐久性能好,因此编织土工布选择聚丙烯编织丝及碳纤维丝交织而成的复合丝作为材料。请见图3和图4,本专利技术首先在弯起钢筋7的下表面粘贴一层内置粘滞阻尼土工布6,内置粘滞阻尼土工布6的宽度宜比最外侧两根弯起钢筋的间距大5~10cm,然后将内置粘滞阻尼土工布6在通过箍筋8绑扎好的钢筋笼外表面包裹一层,内置粘滞阻尼土工布6与纵筋9之间通过胶黏剂粘合;最后浇筑混凝土5,使其形成一个整体,即一个内置粘滞阻尼土工布的梁构件。本专利技术利用粘滞阻尼优良的耗能性来提高预制梁的抗震性能,当遭遇强震结构破坏时,PVC软管内环氧树脂流出,可作为胶黏剂粘结梁的裂缝。通过高强度土工布包裹钢筋笼的方式,加强了梁的整体性可以有效防止其脆性破坏。贴附在弯曲钢筋表面的土工布,可以承受一部分弯矩和剪力共同作用产生的主拉应力,加强梁的抗剪强度。由于钢筋笼被土工布包裹,故在浇筑混凝土时,先对钢筋笼内部进行单独浇筑,然后再完成整个梁的浇筑,随后振捣密实。尽管本说明书较多地使用了环氧树脂1、横向PVC软管2、纵向PVC软管3、聚丙烯编织丝及碳纤维丝交织而成的复合丝4、混凝土5、内置粘滞阻尼土工布6、弯起钢筋7、箍筋8、纵筋9等术语,但并不排除使用其他术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便的描述本专利技术的本质,把它们解释成任何一种附加的限制都是与本专利技术精神相违背的。应当理解的是,本说明书未详细阐述的部分均属于现有技术。应当理解的是,上述针对较佳实施例的描述较为详细,并不能因此而认为是对本专利技术专利保护范围的限制,本领域的普通技术人员在本专利技术的启示下,在不脱离本专利技术权利要求所保护的范围情况下,还可以做出替换或变形,均落入本专利技术的保护范围之内,本专利技术的请求保护范围应以所附权利要求为准。本文档来自技高网...
一种具有抗震和自愈合性能的内置阻尼梁构件

【技术保护点】
一种具有抗震和自愈合性能的内置阻尼梁构件,其特征在于:包括混凝土(5)、内置粘滞阻尼土工布(6)、弯起钢筋(7)、箍筋(8)、纵筋(9);所述内置粘滞阻尼土工布(6)外层为编织土工布,内部为纵横交错的PVC软管,PVC软管内填充粘滞阻尼;首先在弯起钢筋(7)的下表面粘贴一层所述内置粘滞阻尼土工布(6),然后将所述内置粘滞阻尼土工布(6)在通过箍筋(8)绑扎好的钢筋笼外表面包裹一层,内置粘滞阻尼土工布(6)与纵筋(9)之间通过胶黏剂粘合;最后浇筑混凝土(5),使其形成一个整体。

【技术特征摘要】
1.一种具有抗震和自愈合性能的内置阻尼梁构件,其特征在于:包括混凝土(5)、内置粘滞阻尼土工布(6)、弯起钢筋(7)、箍筋(8)、纵筋(9);所述内置粘滞阻尼土工布(6)外层为编织土工布,内部为纵横交错的PVC软管,PVC软管内填充粘滞阻尼;首先在弯起钢筋(7)的下表面粘贴一层所述内置粘滞阻尼土工布(6),然后将所述内置粘滞阻尼土工布(6)在通过箍筋(8)绑扎好的钢筋笼外表面包裹一层,内置粘滞阻尼土工布(6)与纵筋(9)之间通过胶黏剂粘合;最后浇筑混凝土(5),使其形成一个整体。2.根据权利要求1所述的具有抗震和自愈合性能的内置阻尼梁构件,其特征在于:所述编织土工布由经线和纬线编织而成。3.根据权利要求2所述的具有抗震和自愈合性能的内置阻尼梁构件,其特征在于:所述经线和纬线为聚丙烯编织丝及碳纤维丝交织而成的复合丝(4)。4.根据权利要求1所述的具有抗震和自愈合性能的内置阻尼梁构件,其特征在于...

【专利技术属性】
技术研发人员:王若林钮涛平吕铬李杰朱道佩
申请(专利权)人:武汉大学
类型:发明
国别省市:湖北,42

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