[实用新型]一种预应力FRP‑混凝土箱型梁

说明书

技术领域

本实用新型涉及桥梁等结构领域，特别涉及一种预应力FRP-混凝土箱型梁。

背景技术

混凝土箱型梁因为性能优异，形式优美而广泛应用于公路、铁路等基础设施中。传统的混凝土箱型梁采用钢绞线或钢筋作为受拉部件，其结构性能在很大程度依赖于钢绞线或钢筋。但是在高腐蚀的环境中使用时，易腐蚀性的钢绞线或钢筋容易因腐蚀而致其性能明显弱化，因此需对其进行复杂的防腐处理。如果钢绞线或钢筋因腐蚀不能满足性能要求后，还需对其进行更换或对箱型梁进行加固处理，这些维护措施大大增加工程设施的管养成本。

纤维增强复合材料(FRP)是具有轻质、高强、耐腐蚀等优越性能的新型材料，已广泛应用结构加固领域，也逐步应用于新型结构的建造中。将FRP材料应用于混凝土箱型梁的建造，能够明显提升工程设施的使用寿命和降低管养成本。然而，FRP材料为弹脆性材料，其拉应力或拉应变达到其极限抗拉强度或应变时会发生突然断裂，破坏过程表现为明显的脆性，从而使得普通的FRP-混凝土箱型梁的破坏呈明显的脆性。除此之外，普通的FRP-混凝土梁刚度较小，跨越能力不强，难以应用于大跨度结构体系。

实用新型内容

本实用新型的主要目的是提出一种预应力FRP-混凝土箱型梁，旨在解决传统钢筋混凝土结构中钢筋耐久性不足、跨越能力不足、普通FRP筋材延性较差的问题，以促进FRP材料在土木工程中的应用范围。

为实现上述目的，本实用新型提出一种预应力FRP-混凝土箱型梁，所述预应力FRP-混凝土箱型梁外侧面配置有FRP外管，所述预应力FRP-混凝土箱型梁内部受压区配置若干的FRP内管，所述预应力FRP-混凝土箱型梁内部受拉区设有若干的预应力装置，所述FRP内管填充核心混凝土，所述FRP外管内浇筑主体混凝土。

优选地，所述预应力装置包括FRP管、FRP索以及锚具，所述FRP索贯穿于所述FRP管内，所述锚具张拉所述FRP索以对所述预应力FRP-混凝土箱型梁施加向内的压力。

优选地，所述预应力装置包括波纹管、FRP索以及锚具，所述FRP索贯穿于所述波纹管内，所述锚具张拉所述FRP索以对所述预应力FRP-混凝土箱型梁施加向内的压力。

优选地，所述预应力装置内灌注有特种水泥浆体。

优选地，所述FRP外管可为FRP材质预制外管或布状FRP材质缠绕于所述混凝土箱型梁侧壁表面形成的外管。

优选地，所述核心混凝土为自密实混凝土，所述主体混凝土可为普通混凝土、高强混凝土、膨胀混凝土、自密实混凝土、回收骨料混凝土、粉煤灰混凝土、纤维混凝土之一。

本实用新型的技术方案通过在混凝箱型梁的外侧设置有FRP外管，保证箱型梁的整体性并承担部分剪力，FRP内管内部的核心混凝土承受压力并控制梁的破坏，受拉区的预应力装置承受拉力，各部分协同合作，保证梁具有很好的极限承载能力。除此之外，由于预应力装置及FRP的使用，本实用新型具备正常使用性能好、跨越能力强、耐久性能优越以及良好的延性，从而能促进FRP材料在土木工程中的应用。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。

图1为本实用新型一实施例的轴视图；

图2为本实用新型一实施例的横截面视图；

图3为本实用新型另一实施例的轴视图；

图4为本实用新型另一实施例的横截面视图；

图5为本实用新型的预应力装置的内部结构示意图。

附图标号说明：

本实用新型目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

需要说明，若本实用新型实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。