内嵌钢板与BFRP混合加固的工字型超高性能混凝土梁制造技术

本技术是内嵌钢板与BFRP混合加固的工字型超高性能混凝土梁，包括超高性能混凝土工字型梁体，超高性能混凝土工字型梁体外侧套设有BFRP外贴层，超高性能混凝土工字型梁体和BFRP外贴层之间设有粘结剂，超高性能混凝土工字型梁体内部安装有工字型镂空钢板，工字型镂空钢板的长度大于超高性能混凝土工字型梁体的长度。本技术具有更好的保温性能、耐火性能与抗腐蚀性能，且能节省钢材，可作为恶劣环境下普通工字钢梁的更换构件；与传统混凝土梁相比，本技术截面小，极大地减轻了构件重量，同时具有更好的承载能力、侧向刚度与耐久性，增大空间使用率。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及土木工程，尤其涉及一种内嵌钢板与bfrp混合加固的工字型超高性能混凝土梁。

技术介绍

1、钢结构由于具有强度高、自重轻、韧性好、工业化程度高、建设周期短的优点，一些超高层建筑、工业厂房建筑、大跨建筑、高架立交、文化体育场馆中采用钢结构形式的建构筑物越来越多。然而，在恶劣的服役环境(尤其是滨海环境)中普通钢结构容易被腐蚀，严重降低了钢结构的安全性和耐性。通常情况下，可通过除锈、喷漆或疲劳强化的方法对钢结构进行维护，但这些方法长期维护成本高。

2、近年来，超高性能混凝土(uhpc)凭借其超高强度、高韧性和高耐久性等突出特点，被广泛应用于各类型工程当中，被认为是当前最具前景的高性能水泥基材料之一。纤维增强复合材料(frp)是由纤维通过不同成型工艺加工形成的复合材料，具有良好的抗腐蚀性与耐久性。因此，针对钢结构易被腐蚀的特点，将uhpc和frp应用于钢结构领域，形成一种力学性能和耐久性能良好的新型复合构件是当前土木工程领域未来重要发展方向之一。然而，uhpc、frp与钢结构的复合应用仍旧较少。

技术实现思路

1、本技术旨在解决现有技术的不足，而提供一种内嵌钢板与bfrp混合加固的工字型超高性能混凝土梁。

2、本技术为实现上述目的，采用以下技术方案：内嵌钢板与bfrp混合加固的工字型超高性能混凝土梁，包括超高性能混凝土工字型梁体，超高性能混凝土工字型梁体外侧套设有bfrp外贴层，超高性能混凝土工字型梁体和bfrp外贴层之间设有粘结剂，超高性能混凝土工字型梁体内部安装有工字型镂空钢板，工字型镂空钢板的长度大于超高性能混凝土工字型梁体的长度。

3、进一步的，工字型镂空钢板腹板中部设有若干圆形孔，工字型镂空钢板腹板两端均设有两个连接孔。

4、进一步的，所述粘结剂为环氧树脂，所述环氧树脂粘接强度大于3.5mpa。

5、进一步的，bfrp外贴层为玄武岩纤维增强基复合材料层，抗拉强度大于850mpa。

6、进一步的，超高性能混凝土工字型梁体表面为抛光面。

7、进一步的，超高性能混凝土工字型梁体的抗压强度大于160mpa，抗弯强度大于23mpa，抗拉强度大于9mpa，含有的钢纤维体积分数大于等于3％，所述钢纤维为平直型镀铜钢纤维。

8、进一步的，工字型镂空钢板的钢材屈服强度为235±5mpa，钢材极限强度为435±10mpa。

9、本技术的有益效果是：本技术具有更好的保温性能、耐火性能与抗腐蚀性能，且能节省钢材，可作为恶劣环境下普通工字钢梁的更换构件；与传统混凝土梁相比，本技术截面小，极大地减轻了构件重量，同时具有更好的承载能力、侧向刚度与耐久性，增大空间使用率。

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【技术保护点】

1.内嵌钢板与BFRP混合加固的工字型超高性能混凝土梁，其特征在于，包括超高性能混凝土工字型梁体(1)，超高性能混凝土工字型梁体(1)外侧套设有BFRP外贴层(2)，超高性能混凝土工字型梁体(1)和BFRP外贴层(2)之间设有粘结剂，超高性能混凝土工字型梁体(1)内部安装有工字型镂空钢板(3)，工字型镂空钢板(3)的长度大于超高性能混凝土工字型梁体(1)的长度。

2.根据权利要求1所述的内嵌钢板与BFRP混合加固的工字型超高性能混凝土梁，其特征在于，工字型镂空钢板(3)腹板中部设有若干圆形孔(301)，工字型镂空钢板(3)腹板两端均设有两个连接孔(302)。

3.根据权利要求2所述的内嵌钢板与BFRP混合加固的工字型超高性能混凝土梁，其特征在于，所述粘结剂为环氧树脂，所述环氧树脂粘接强度大于3.5MPa。

4.根据权利要求3所述的内嵌钢板与BFRP混合加固的工字型超高性能混凝土梁，其特征在于，BFRP外贴层(2)为玄武岩纤维增强基复合材料层，抗拉强度大于850MPa。

5.根据权利要求4所述的内嵌钢板与BFRP混合加固的工字型超高性能混凝土梁，其特征在于，超高性能混凝土工字型梁体(1)表面为抛光面。

6.根据权利要求5所述的内嵌钢板与BFRP混合加固的工字型超高性能混凝土梁，其特征在于，超高性能混凝土工字型梁体(1)的抗压强度大于160MPa，抗弯强度大于23MPa，抗拉强度大于9MPa。

7.根据权利要求6所述的内嵌钢板与BFRP混合加固的工字型超高性能混凝土梁，其特征在于，工字型镂空钢板(3)的钢材屈服强度为235±5MPa，钢材极限强度为435±10MPa。

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【技术特征摘要】

1.内嵌钢板与bfrp混合加固的工字型超高性能混凝土梁，其特征在于，包括超高性能混凝土工字型梁体(1)，超高性能混凝土工字型梁体(1)外侧套设有bfrp外贴层(2)，超高性能混凝土工字型梁体(1)和bfrp外贴层(2)之间设有粘结剂，超高性能混凝土工字型梁体(1)内部安装有工字型镂空钢板(3)，工字型镂空钢板(3)的长度大于超高性能混凝土工字型梁体(1)的长度。

2.根据权利要求1所述的内嵌钢板与bfrp混合加固的工字型超高性能混凝土梁，其特征在于，工字型镂空钢板(3)腹板中部设有若干圆形孔(301)，工字型镂空钢板(3)腹板两端均设有两个连接孔(302)。

3.根据权利要求2所述的内嵌钢板与bfrp混合加固的工字型超高性能混凝土梁，其特征在于，所述粘结剂为环氧树脂，所述环氧树脂粘接强度大于3.5...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵云，周俊龙，刘晓敏，薛铖，李一康，陈清作，张倩，许云龙，白强强，郑晨，李娟，
申请(专利权)人：中国建筑第六工程局有限公司，
类型：新型
国别省市：