[发明专利]一种预制预应力混凝土框架结构

说明书

根据本发明的预制预应力混凝土框架结构，包括多个预制混凝土柱、多个第一预制混凝土梁、多个第二预制混凝土梁、多个混凝土节点核心区以及多根预应力筋，预制混凝土柱内设置有多个纵向钢筋，多个纵向钢筋分别露出预制混凝土柱的两端，预制混凝土柱的中部设置有多根第一连接钢筋以及预应力筋预留孔道，第一连接钢筋的两端分别设置有螺纹套筒，第一预制混凝土梁内设置有多个纵向钢筋和预应力筋预留孔道，多个纵向钢筋分别露出第一预制混凝土梁的两端，混凝土节点核心区设置在预制混凝土柱与第一预制混凝土梁的结合处且位于预制混凝土柱的上端，第二预制混凝土梁与预制混凝土柱通过多个设置在连接预留孔道内的附加连接FRP筋进行连接。

技术领域

本发明属于土木工程技术领域，具体涉及一种高耐久性的预制预应力混凝土框架结构。

背景技术

混凝土结构的耐久性问题(包括混凝土材料自身以及预应力与非预应力钢筋)是影响混凝土结构服役寿命和综合建造成本的关键因素。现有的混凝土结构在海洋、沙漠等严酷环境下普遍存在预应力与非预应力钢筋锈蚀、混凝土侵蚀等影响结构安全的耐久性的问题。因此，十分有必要采用新型高耐久性结构材料提升混凝土结构在严酷环境中的耐久性能。

预制混凝土结构施工速度快、质量好、可大量节省模板和支撑，具有显著的节能减排特点，是一种符合工业化建筑发展需求的结构型式。在预制混凝土框架结构中，各预制构件之间存在着大量接头，预制构件的可靠连接是保证预制混凝土框架结构具有良好抗震性能的关键。目前，国内外预制凝土框架结构中，预制构件连接节点存在着配筋复杂、施工难度大、经济成本高等问题。此外，预制预应力混凝土结构在高烈度区应用时的延性也有待进一步提升。

发明内容

针对目前混凝土结构特别是预制预应力混凝土框架结构存在的上述问题，充分利用UHPC(超高性能混凝土)材料和FRP(纤维增强复合材料)材料的优良性能，本发明提出一种采用FRP筋增强UHPC 的高耐久性的预制预应力混凝土延性框架结构体系。本发明提供的一种预制预应力混凝土框架结构可大幅提升预制预应力混凝土框架结构的耐久性和延性，从而有助于促进预制预应力混凝土框架结构在海洋和沙漠等严酷环境以及高烈度区的推广应用，对于提升我国在岛礁建设以及大规模基础设施建设的建造效率具有重要的作用。

本发明提供了一种预制预应力混凝土框架结构，具有这样的特征，包括多个预制混凝土柱、多个第一预制混凝土梁、多个第二预制混凝土梁、多个混凝土节点核心区以及多根预应力筋，其中，底部的多个预制混凝土柱分别竖直地按行设置在地面上，各行相互平行，相邻行且相邻的预制混凝土柱的位置对齐，预制混凝土柱内设置有多个纵向钢筋，多个纵向钢筋分别露出预制混凝土柱的两端，预制混凝土柱的中部设置有多根第一连接钢筋以及预应力筋预留孔道，第一连接钢筋平行于第一预制混凝土梁且垂直于预制混凝土柱，第一连接钢筋的两端分别设置有螺纹套筒，第一预制混凝土梁内设置有多个纵向钢筋和预应力筋预留孔道，多个纵向钢筋分别露出第一预制混凝土梁的两端，混凝土节点核心区设置在预制混凝土柱与第一预制混凝土梁的结合处且位于预制混凝土柱的上端，位于底部上层的多个预制混凝土柱分别竖直设置在混凝土节点核心区的上部，下部预制混凝土柱上端的多个纵向钢筋与上部预制混凝土柱下端的多个纵向钢筋在混凝土节点核心区进行搭接，第二预制混凝土梁的两端分别对应于螺纹套筒设置有多个外界连通的连接预留孔道和预应力筋预留孔道，第二预制混凝土梁与预制混凝土柱通过多个设置在连接预留孔道内的附加连接FRP筋进行连接，穿过预应力筋预留孔道的预应力筋的两端分别在两个混凝土节点核心区通过两个预应力FRP筋端部锚具进行锚固，并与预制混凝土柱形成可靠连接。

在本发明提供的预制预应力混凝土框架结构中，还可以具有这样的特征：其中，预制混凝土柱为采用预制FRP(纤维增强复合材料) 筋的增强UHPC(超高性能混凝土)柱。

另外，在本发明提供的预制预应力混凝土框架结构中，还可以具有这样的特征：其中，第二预制混凝土梁为采用预制预应力FRP筋的 UHPC梁，第二预制混凝土梁内设置有呈曲线形的预应力筋。