[发明专利]波纹面空心FRP型材海砂混凝土板结构

说明书

本发明公开了一种波纹面空心FRP型材海砂混凝土板结构，该结构包括波纹面空心FRP型材、FRP筋、海砂混凝土。本发明的结构，能够充分发挥FRP材料轻质，高强，耐腐蚀性好等特性和海砂混凝土可就地取材，便于运输的优势，采用预制波纹面方式结合界面处理方法使得波纹面FRP型材与混凝土间界面性能得到改良，这种波纹面空心FRP型材海砂混凝土板结构具有结构形式简单，无需模板，便于施工，耐腐蚀性、承载力、刚度、抗疲劳和设计性强等特点，在海洋等恶劣环境中适用性强，适于推广使用。

技术领域

本发明涉及结构工程新材料与组合结构技术领域，具体是指一种波纹面空心FRP型材海砂混凝土板结构。

背景技术

在沿海和远海岛礁等地区，海洋恶劣环境中富含大量的氯离子，会造成传统钢筋混凝土结构出现严重的钢筋锈蚀、混凝土开裂等现象，使建筑物维修周期缩短，严重影响海洋环境下建筑结构的安全性和耐久性；其次海洋工程及海洋环境下工程建设地处沿海或远离大陆，缺少河砂、石和淡水资源，采用普通钢筋混凝土结构就需要耗费大量人力物力运输水泥、河砂、粗骨料等建材；再次海洋工程及海环境下工程建设一般缺少大量的人力资源以及大型施工机械设备，结构体系不能过于复杂，同时需要快速施工成型。

近年来FRP材料以轻质高强、耐腐蚀、抗疲劳等特点已作为新型建筑材料在工程建设领域得到广泛应用。其中以FRP-混凝土组合结构形式的应用尤其突出，FRP材料在FRP-混凝土组合构件中一般既作为底板承受拉力，又作为模板对混凝土材料进行保护，同时还可以节省施工中支模脱模的工序方便施工，但FRP材料相比于传统钢筋材料弹性模量不高，使得组合结构的刚度成为结构设计中的首要目标，而且FRP材料与混凝土材料界面的粘结性能薄弱，会使组合结构的工作性能降低，大多结构均以粘贴FRP剪力键或预留孔增设螺栓剪力键等方式去解决FRP材料与混凝土材料间界面问题，但这些做法会额外增加粘结界面耐久性和螺栓剪力键锈蚀等问题。

因此传统的钢筋混凝土结构已无法满足海洋环境下的需求，而采用FRP-混凝土组合结构是一种有效的结构形式，但是仍然需要解决目前FRP-混凝土组合结构存在的问题，亟需开发一种力学性能、耐久性能和经济性更好以及施工更为方便的FRP-混凝土结构体系。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的是提供一种波纹面空心FRP型材海砂混凝土板结构，以解决以上界面性能差、力学性能差、耐久性差、资源匮乏、施工周期长等问题。

为实现上述目的，本发明提供的波纹面空心FRP型材海砂混凝土板结构，其特征在于：包括多个并排拼接的波纹面空心FRP型材，所述相邻两个的波纹面空心FRP型材通过自设的凹凸卡槽相互咬合连接，所述相邻两个波纹面空心FRP型材凹凸卡槽连接的接触面作粗糙毛面处理并通过耐海水腐蚀钢螺栓和/或环氧胶粘结的界面方式固定连接；所述预制波纹面空心FRP型材经一次性拉挤预制成型且内部设有多个空心孔洞，在所述波纹面空心FRP型材的波纹面均匀涂抹有环氧树脂胶，且所述波纹面空心FRP型材波纹面的波纹方向与并排拼接的多个波纹面空心FRP型材受力方向一致；

在所述波纹面空心FRP型材的上方铺设绑扎有多个纵向FRP筋和多个横向FRP筋以形成FRP筋网空腹板支架作为板面分布筋群，所述纵向FRP筋和横向FRP筋相互垂直布置；所述纵向FRP筋和横向FRP筋均以等间距a水平分布，所述间距a≤250mm；

在所述FRP筋网空腹板支架的上部槽中浇筑有海砂混凝土；所述波纹面空心FRP型材的表面波纹高度H≥海砂混凝土厚度h/4，表面波纹宽度M≥20mm或M为表面波纹高度H的1.5倍。

作为优选方案，所述波纹面空心FRP型材空心孔洞的空心形状为圆形、椭圆形、方形、矩形或多边形中的任一种；或者，为双层或多层空心网格形式；所述波纹面空心FRP型材的表面波纹形状为波浪形、圆形、矩形、三角形或多边形中的一种或两种以上。