【技术实现步骤摘要】
一种UHPC连接的后张无粘结预制预应力混凝土框架结构体系及其设计、施工方法
[0001]本专利技术涉及预制预应力装配式建筑施工
,具体地说,特别涉及到一种UHPC连接的后张无粘结预制预应力混凝土框架结构体系及其设计、施工方法。
技术介绍
[0002]现浇结构的施工效率低、能源损耗高等诸多局限性,逐渐难以适应建筑工业化的发展要求。预制装配式建筑因其施工速度快、构件工厂化生产、减少现场湿作业和减少环境污染等优势,已经成为建筑工业化的发展方向。经过多年的发展和推广,预制装配式混凝土结构已得到广泛的研究和使用。
[0003]预制装配式混凝土框架结构是指梁柱构件在预制厂预制,运输至施工现场进行连接形成整体结构的结构。与现浇混凝土结构相比,它具备施工速度快、构件质量易保障、质量好、对环境污染小、节省人工费、节省大量模板和支撑等优点,是具有十分广阔前景的结构形式。对湿连接装配式混凝土框架结构来说,易施工且有效保证整体性的节点构造形式是其推广应用的关键。但是从以往的地震灾害来看,装配式结构在地震中破坏较为严重,很难达到和现浇结构相同的抗震性能。为提高装配式混凝土框架节点连接的整体性和可靠性,达到甚至超过现浇混凝土结构的抗震性能,在装配式结构中引进了预应力技术和UHPC材料。
[0004]后张无粘结预应力装配式混凝土结构,是通过张拉预应力筋,将预制构件拼装在一起共同工作而形成的结构,兼有后张无粘结预应力混凝土结构和装配式结构的特点。预应力在混凝土截面产生的内应力,可以部分或全部抵消使用荷载下截面的应力,延缓裂缝的 ...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种UHPC连接的后张无粘结预制预应力混凝土框架结构体系,包括预制(或现浇)混凝土上柱(1)、预制(或现浇)混凝土下柱(2)、后张无粘结预制预应力混凝土叠合梁(3)、UHPC节点核心区(4)以及叠合板(17);其特征在于,所述预制混凝土上柱(1)内设有上纵向主筋(5),预制混凝土下柱(2)内设有下纵向主筋(6),后张无粘结预制预应力混凝土叠合梁(3)内设有预制混凝土梁(7)、梁叠合层(8)以及后张无粘结预应力筋(9),预制混凝土梁(7)底部设有普通钢筋(10),梁叠合层(8)内设有顶部通长钢筋(11),叠合板(17)由预制混凝土板(18)和浇筑在板上的板叠合层(19)组成;其特征在于,所述上纵向主筋(5)伸出预制上柱(1)底面并直接锚固在UHPC节点核心区(4)内,下纵向主筋(6)伸出预制下柱(2)顶面并直接锚固在UHPC节点核心区(4)内,普通钢筋(10)伸出预制混凝土梁(7)端面并直接锚固在UHPC节点核心区(4)内;其特征在于,所述无粘结预应力筋(9)包括直线、折线或曲线形预应力筋;其特征在于,所述后张无粘结预制预应力混凝土叠合梁(3)在浇筑梁叠合层(8)、板叠合层(19)和UHPC节点核心区(4)之前按照普通混凝土简支梁和支撑设置相适应的传力模式进行施工验算,在浇筑节点核心区(4)、梁叠合层(8)和板叠合层(19)之后,节点和叠合层混凝土强度达到设计要求,进行无粘结预应力筋(9)的张拉,张拉完成后,拆除支撑,按照框架梁进行施工阶段验算;无粘结预应力筋(9)在预应力建立以后,其施工验算、正常使用极限状态的验算时以有效预应力计算,在进行承载能力极限状态的验算时要考虑应力增量。2.根据权利要求1所述的UHPC连接的后张无粘结预制预应力混凝土框架结构体系,其特征在于,所述后张无粘结预制预应力混凝土叠合梁(3)由预制混凝土梁(7)、梁叠合层(8)以及后张无粘结预应力筋(9)组成;叠合板(17)由预制混凝土板(18)和浇筑在板上的板叠合层(19)组成。3.根据权利要求1所述的UHPC连接的后张无粘结预制预应力混凝土框架结构体系,其特征在于,所述后张无粘结预应力筋(9)预埋在所述预制混凝土梁(7)构件中,并穿过UHPC节点核心区(4)且两端伸出所述UHPC节点核心区(4)之外,其两端分别固定设置有夹具(15)和锚具(16),一端设置在柱外侧,一端设置在梁叠合层内。4.根据权利要求1所述的UHPC连接的后张无粘结预制预应力混凝土框架结构体系,其特征在于,预制混凝土上柱(1)的底面、预制混凝土下柱(2)的顶面、后张无粘结预制预应力混凝土叠合梁(3)的端面均设有内陷的凹槽(梁端也可设置U型槽,必要时可设置构造抗剪钢筋)。5.根据权利要求1所述的UHPC连接的后张无粘结预制预应力混凝土框架结构体系,其特征在于,用可靠支撑(12)将预制混凝土上柱(1)固定在相应位置。6.根据权利要求1所述的UHPC连接的后张无粘结预制预应力混凝土框架结构体系,其特征在于,所述预制混凝土上柱(1)、预制混凝土下柱(2)、后张无粘结预制预应力混凝土叠合梁(3)内的箍筋(13)分为加密区和非加密区,所述UHPC节点核心区(4)内的箍筋(14)按设计需求布置,核心区的抗剪承载力计算按斜压杆与桁架模型计算,并考虑将UHPC内的钢纤维等效成水平箍筋和竖向纵筋,考虑其对节点核心区抗剪的贡献,同时考虑无粘结预应力筋对节点核心区的抗剪有利贡献。7.根据权利要求1所述的UHPC连接的后张无粘结预制预应力混凝土框架结构体系,其
特征在于,所述预制混凝土梁(7)和所述预制混凝土板(18)的顶面设置毛面层。8.一种根据权利要求1所述的UHPC连接的后张无粘结预制预应力混凝土框架结构体系的设计方法...
【专利技术属性】
技术研发人员:熊学玉,冯传山,沈土富,刘举,谢一凡,
申请(专利权)人:同济大学,
类型:发明
国别省市:
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