[实用新型]一种UHPC-NC的组合结构

说明书

本实用新型属于结构工程领域，具体涉及一种UHPC‑NC的组合结构。由外包UHPC(1)、双室NC(2)以及连接钢筋(3)组成。双室NC(2)与外包UHPC(1)通过一排连接钢筋(3)连接。本实用新型通过利用UHPC‑NC组合，充分发挥UHPC(1)高强度、高耐久性、高韧性、高密实度的特点以及NC(2)抗压强度高、价格低的优点，在浇筑时，首先浇筑双室空腔UHPC(1)外包层，同时放入连接钢筋(3)，再在双室空腔中浇筑NC(2)，该结构构造简单，施工方便。采用连接钢筋(3)连接UHPC(1)与双室NC(2)，加强了UHPC(1)与双室NC(2)之间的连接，有利于两种材料协同工作，改善结构的受力性能，保证UHPC‑NC组合结构的优良特性。

技术领域

本实用新型涉及桥梁技术领域，具体涉及一种UHPC-NC (Ultra-HighPerformance Concrete与Normal Concrete，Ultra-High Performance Concrete，即超高性能混凝土，简称：UHPC，Normal Concrete，即普通混凝土，简称：NC)的组合结构。

背景技术

超高性能混凝土(Ultra-High Performance Concrete，简称UHPC)，是一种具有明确性能指标的水泥基结构工程材料，具有高强度、高耐久性、高韧性、高密实度的特点。加入了钢纤维(2％左右)的UHPC还具有了更好的变形性能，其在收缩徐变发展速率方面也远快于普通混凝土。

在桥梁结构中，UHPC已经被广泛应用于主梁结构、桥面结构以及旧桥加固等诸多方面。从目前的使用情况来看，制约UHPC桥梁结构发展的主要因素之一是其高昂的造价。在结构工程技术领域全部使用UHPC会很不经济，而且其超高的力学性能无法全部利用，使得UHPC的部分功能性浪费。因此，许多研究者将普通混凝土，简称NC(Normal Concrete)结构中的抗拉构件、抗剪构件和连接构件等替换为UHPC材料，形成UHPC-NC的组合结构，既改善桥梁结构受力性能又降低桥梁造价，达到经济可观、适用、耐久的效果。但是，一般的组合结构往往直接将UHPC与NC进行叠加浇筑，或者是在两种材料之间加入工字型钢、剪力钉等进行连接，UHPC与NC两种材料的组合效果并不明显。还有一些组合结构则需要通过分层浇筑实现，浇筑步骤繁琐，浇筑周期较长，存在施工不方便的情况。因此，UHPC高强度、高耐久性以及高密实度的特点还是没有得到充分发挥。先浇筑外包的UHPC可以使得结构成型加快，同时也可以利用UHPC形成的空腔，作为NC浇筑的模板，简化浇筑步骤，缩短浇筑周期。

实用新型内容

本实用新型涉及一种UHPC-NC的组合结构，由外包UHPC、双室NC以及连接钢筋组成，双室NC与外包UHPC通过一排连接钢筋连接。本实用新型通过利用UHPC-NC组合，充分发挥UHPC高强度、高耐久性、高韧性、高密实度的特点以及NC抗压强度高、价格低的优点，在浇筑时，首先浇筑双室空腔 UHPC外包层，同时放入连接钢筋，再在双室空腔中浇筑NC，该结构构造简单，施工方便。采用连接钢筋连接UHPC与双室NC，加强了UHPC与双室NC 之间的连接，有利于两种材料协同工作，充分发挥UHPC-NC组合结构的优良特性，节约成本，改善了结构的受力特点，提高了结构的跨越性能。

为实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：一种UHPC-NC的组合结构，由UHPC、双室NC以及连接钢筋组成，双室NC与UHPC通过一排连接钢筋连接，钢筋横向插入双室NC的长度不应小于钢筋直径的1/4，纵向间距不大于钢筋直径的10倍，且不应大于100mm，梁横截面的边缘与NC的混凝土保护层厚度不小于5cm。连接钢筋在浇筑前固定于组合结构中，外围的UHPC均一次性浇筑完成，最后利用成型的UHPC作为模板浇筑双室NC，解决了长期以来UHPC与NC之间粘接效果不佳、组合结构浇筑步骤繁琐的问题，同时也能更好地研究UHPC-NC组合结构的力学性能。

所述的一种UHPC-NC的组合结构，UHPC中是否掺入钢纤维根据工程实际情况选择。有实验结果表明，在UHPC中掺入一定比例的钢纤维可以提高材料的力学特性，达到更高的强度要求。