[实用新型]一种双层UHPC的组合结构

说明书

本实用新型属于结构工程领域，具体涉及一种双层UHPC的组合结构，由上层发泡UHPC(1)，下层UHPC(2)，以及剪力钉(3)组成，上层发泡UHPC(1)与下层UHPC(2)通过预埋剪力钉(3)连接，本实用新型通过利用两层不同的UHPC进行组合，通过在上层UHPC中加入发泡剂，使其内部产生细小的孔洞，减少了UHPC的用量，增强了UHPC的延性，同时使上部结构抗压性能与抗拉性能相匹配。该组合结构构造简单，施工方便，通过剪力钉(3)连接上下两层UHPC，加强了二者之间的连接，防止发生错位，同时增强了结构的整体稳定性及抗剪切性能，有利于充分发挥UHPC的超强力学性能，节省材料用量，降低工程造价。

技术领域

本实用新型涉及桥梁技术领域，具体涉及一种双层UHPC的组合结构。

背景技术

随着科学技术的发展，混凝土的强度等级一直在不断地提高，其中高强以及超高强的水泥混凝土也开始广泛运用于结构工程当中。其中超高性能混凝土，简称UHPC(Ultra-High Performance Concrete)，也称作活性粉末混凝土(RPC，Reactive PowderConcrete)，作为20 世纪后期诞生的新一代建筑材料，具有超高强，高韧性，高耐久性等优异性能。和普通水泥基材料相比，UHPC表现出更好的抗压性能，抗拉性能，抗折性能和抗冲击性能，因此特别适用于大跨径桥梁。

但是从目前的使用情况来看，由于UHPC材料制备成本相对较高，结构设计和施工相对复杂，目前应用技术发展的成熟程度还较低。在桥梁结构中，混凝土梁的主要受拉部位在梁体下部，因此上部结构不需要很强的力学性能，因此在桥梁结构中全部采用UHPC进行浇筑会很不经济，同时其超高的力学性能无法全部利用，造成UHPC性能的浪费，而普通混凝土的性能又无法与UHPC性能相比较。因此选择一种组合结构，在浇筑的上部UHPC 中加入发泡剂，使其上部抗压能力与抗拉能力相匹配，同时，由于加入了发泡剂，UHPC 内部形成许多细小的孔洞，可使其延性增加，用量减少，形成双层UHPC的组合结构。既充分利用了UHPC的超高性能，改善了桥梁的受力性能，同时降低了桥梁造价，达到经济，适用，耐久的效果。

实用新型内容

本实用新型涉及一种双层UHPC的组合结构，由上层发泡UHPC，下层UHPC以及剪力钉组成，上下两层UHPC通过一排剪力钉连接。本实用新型通过利用上下两层不同的UHPC 充分利用了UHPC高强度，高耐久性的特性，并且避免了UHPC超高性能的浪费，同时节省了UHPC的用量，降低了工程造价。

为实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：一种双层UHPC的组合结构，由上层发泡UHPC、下层UHPC以及剪力钉组成。上层发泡UHPC与下层UHPC通过一排剪力钉连接。剪力钉纵向插入下层UHPC的长度不应小于剪力钉长度的1/3，剪力钉间的间距不应大于剪力钉直径的10倍。剪力钉在下层UHPC浇筑时预埋于其中，待下层UHPC浇筑完成，再在模板中浇筑上层发泡UHPC，解决了长期以来UHPC性能的浪费及造价较高的问题，同时也能更好地研究双层UHPC组合结构的力学性能。

所述的一种双层UHPC的组合结构，根据一般垂直加载受弯构件上压下拉的受力特点，为了充分发挥UHPC的超高性能，合理地分配材料厚度，下层UHPC的厚度要小于或等于上部发泡UHPC的厚度，下部UHPC的厚度为20～30cm，上部发泡UHPC的厚度为 30～40cm。

所述的一种双层UHPC的组合结构，为了加强上层发泡UHPC与下层UHPC之间的连接，上下两层结构之间采用榫卯结构及剪力钉连接，剪力钉的长度为组合结构高度的 1/3～1/2，位于双下层UHPC的中部。

所述的一种双层UHPC的组合结构，为了控制成本，达到较好的连接效果，剪力钉直径为10～20mm。

本实用新型的有益效果：