[发明专利]一种设置双向剪力键FRP箱形截面-混凝土组合梁

说明书

本发明公开了一种设置双向剪力键FRP箱形截面‑混凝土组合梁，属于建筑、桥梁结构技术领域，组合梁包括一对平行竖直设置的箱形梁外面板、固定连接于两平行设置箱形梁外面板底部的箱形梁下翼缘及水平设于两箱形梁外面板中部之间的箱形梁上翼缘，空腔内设有一对与箱形梁外面板平行的内面板，两内面板与其上的箱形梁上翼缘、其下的箱形梁下翼缘以及其两侧的箱形梁外面板组成一对对称的夹芯腹板腔，夹芯腹板腔内设有夹芯层。箱形梁上翼缘和箱形梁外面板在组合梁的上部组成一U形槽，U形槽中设置有双向剪力键，U形槽中浇筑有混凝土。该组合梁具有轻质高强和耐腐蚀性，因此在海洋，港口工程及盐渍地区的建筑、桥梁建设中，具有广泛的应用前景。

技术领域

本发明涉及建筑、桥梁结构技术领域，尤其涉及一种设置双向剪力键的FRP夹芯腹板箱形截面混凝土组合梁。

背景技术

钢筋混凝土梁目前在土木工程邻域有着广泛的应用，但混凝土材料抗拉性能较低，抗裂性能差，尤其在海洋、化工厂等恶劣环境下，混凝土开裂后，钢筋易锈蚀，导致结构承载力降低，从而影响整体结构的安全。而纤维增强复合材料(FRP)具有比强度高、比模量大、抗腐蚀和抗疲劳等优点。混凝土与FRP箱形截面梁组合，能充分发挥材料各自的优点，不仅具有较高的承载力，而且自重轻，抗腐蚀性和耐久性提高，受到工程界的广泛关注。

目前，现有的FRP-混凝土组合梁均采用单向剪力键，且只有一面连接面，很容易出现界面破坏，从而降低了组合梁整体工作性能；而箱形截面FRP-混凝土组合梁，由于FRP箱形截面壁较薄，从而导致组合梁的抗剪和抗扭性能差，影响了FRP箱形截面与混凝土组合梁在土木工程邻域推广和应用，因此，目前急需一种抗扭、抗剪性能好、整体工作效能好、承载力高、防腐蚀、耐久性能好的组合梁。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种抗扭、抗剪性能好、提高整体工作性能且耐腐蚀的FRP夹芯腹板箱形截面混凝土组合梁。本发明中的组合梁采用U形连接界面，一方面提高了界面连接强度，增强了组合梁的整体受力性能；另一方面FRP箱形截面上面的U形连接可兼做混凝土浇筑时的模板，与结硬后的混凝土组成一体，简化了混凝土施工工艺，FRP箱形截面的腹板采用夹层结构，从而提高组合梁的抗剪、抗扭性能。

为了解决上述技术问题,本发明提供了一种设置双向剪力键的FRP夹芯腹板箱形截面混凝土组合梁，所述组合梁包括一对平行竖直设置的箱形梁外面板、固定连接于两平行设置箱形梁外面板底部的箱形梁下翼缘及水平设于两箱形梁外面板中部之间的箱形梁上翼缘，所述箱形梁外面板、箱形梁下翼缘以及箱形梁上翼缘组成一密闭空腔，所述空腔内设有一对与所述箱形梁外面板平行的内面板，所述内面板的顶端与所述箱形梁上翼缘固定连接，且内面板的底端与所述箱形梁下翼缘固定连接，所述两内面板与其上的箱形梁上翼缘、其下的箱形梁下翼缘以及其两侧的箱形梁外面板组成一对对称的夹芯腹板腔，且夹芯腹板腔内设有夹芯层，所述夹芯层的顶端与所述箱形梁上翼缘固定连接，且夹芯层的底端与所述箱形梁下翼缘固定连接，所述箱形梁上翼缘和一对平行竖直设置的箱形梁外面板在组合梁的上部组成一U形槽，所述U形槽中设置有双向剪力键，且双向剪力键的底部和两侧对应紧贴U形槽的底部和两侧，所述U形槽中浇筑有混凝土。

进一步地，所述夹芯腹板腔内还设有加强筋，且加强筋与所述箱形梁下翼缘成20～45°角，所述加强筋的一端与所述箱形梁下翼缘固定连接，加强筋的另一端与所述箱形梁外面板固定连接。

进一步地，所述混凝土为普通混凝土或钢纤维混凝土或环氧树脂混凝土。

进一步地，所述夹芯层的材质为硬质聚氨酯泡沫塑料或轻木。

进一步地，所述轻木为巴尔沙木或泡桐木。

与现有技术相比，本发明所达到的有益效果：