[发明专利]一种复材纵筋-缠绕网格箍筋增强混凝土梁及其制备方法

说明书

本发明公开了一种复材纵筋‑缠绕网格箍筋增强混凝土梁及其制备方法，该混凝土梁包括混凝土部分、混凝土内部骨架，混凝土内部骨架包括纵筋组件、纵筋定位组件、网格箍筋组件，纵筋组件包括四个FRP复材纵筋，纵筋定位组件包括至少两个纵筋定位矩形箍筋；网格箍筋组件包括至少两个FRP复材缠绕网格箍筋，各FRP复材缠绕网格箍筋分别由FRP格栅缠绕于纵筋组件外围而形成；该混凝土梁施工方便、耐久性良好、力学性能优异。该制备方法包括以下步骤：a、编织FRP格栅；b、FRP复材纵筋定位固定；c、缠绕FRP格栅；d、胶合；e、浇筑混凝土；该制备方法能够有效地制备上述复材纵筋‑缠绕网格箍筋增强混凝土梁。

技术领域

本发明涉及建筑工程技术领域，尤其涉及一种复材纵筋-缠绕网格箍筋增强混凝土梁及其制备方法。

背景技术

在钢筋混凝土结构中，箍筋起到抗剪、抗扭、抗裂、固定主筋、防止纵筋屈曲、约束核心混凝土等一系列作用。纤维增强复合材料（Fiber Reinforced Polymers，简称FRP）是一种轻质、高强、耐腐蚀等优点的新型材料，在航空、船舶、工程领域具有广阔的应用空间；采用轻质高强的纤维增强复合材料成型筋材作为箍筋，其能够大幅度地提高箍筋性能，从而提高配有FRP筋混凝土构件的性能；与传统钢材箍筋相比，FRP箍筋具有抗腐蚀性能优良、抗拉强度高、重量轻等优点，特别适用于桥梁、水工等恶劣环境下的混凝土结构。

然而，但FRP筋抗剪强度低，易发生弯折和剪切破坏；对于FRP箍筋而言，在箍筋弯折处，FRP筋材性能退化明显，可对梁的抗剪性能带来不利影响；通过对FRP箍筋一系列分析可知，FRP箍筋存在以下问题，具体的：

1、FRP筋的弹性模量低，同等荷载情况下，FRP箍筋将比钢材箍筋产生更大的应变，从而使梁构件出现过大变形；

2、FRP筋的抗剪强度低，易发生弯折及剪切破坏，FRP箍筋弯折区性能退化明显；

3、在恶劣环境长时间承受较大荷载时，FRP箍筋将产生老化和徐变，随着FRP箍筋损伤继续发展，混凝土梁构件工作性能降低；

4、由于FRP材料纵横向热胀系数差异大，温差荷载作用下，FRP箍筋纵向、横向变形差较大，从而对其性能产生不利影响，降低整体混凝土构件的抗剪性能。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术的不足而提供一种复材纵筋-缠绕网格箍筋增强混凝土梁，该复材纵筋-缠绕网格箍筋增强混凝土梁施工方便、耐久性良好、力学性能优异。

本发明的另一目的在于提供一种复材纵筋-缠绕网格箍筋增强混凝土梁的制备方法，该复材纵筋-缠绕网格箍筋增强混凝土梁的制备方法能够有效地制备上述复材纵筋-缠绕网格箍筋增强混凝土梁，且所制备的复材纵筋-缠绕网格箍筋增强混凝土梁施工方便、耐久性良好、力学性能优异。

为达到上述目的，本发明通过以下技术方案来实现。

一种复材纵筋-缠绕网格箍筋增强混凝土梁，包括有混凝土梁主体，混凝土梁主体包括有混凝土部分、位于混凝土部分内部的混凝土内部骨架，混凝土部分与混凝土内部骨架浇筑成一体结构；

混凝土内部骨架包括有纵筋组件、纵筋定位组件、网格箍筋组件，纵筋组件包括有四个呈间隔布置且分别沿着混凝土梁主体纵向延伸的FRP复材纵筋，纵筋定位组件包括有至少两个沿着混凝土梁主体纵向依次间隔布置的纵筋定位矩形箍筋，各FRP复材纵筋分别纵筋定位矩形箍筋绑扎固定；网格箍筋组件包括有至少两个沿着混凝土梁主体纵向依次间隔布置的FRP复材缠绕网格箍筋，各FRP复材缠绕网格箍筋分别由FRP格栅缠绕于纵筋组件外围而形成，FRP格栅为FRP筋材采用纤维束编织工艺编织而成的格栅结构，各FRP复材缠绕网格箍筋分别通过高强浸渍胶与各FRP复材纵筋粘接成一体。

其中，所述FRP复材缠绕网格箍筋由所述FRP格栅缠绕于所述纵筋组件外围至少两层而形成。