[发明专利]一种高延性微损伤钢筋混凝土框架梁

说明书

本发明公开了一种高延性微损伤钢筋混凝土框架梁，包括梁混凝土、普通纵筋、高延性纵筋、普通箍筋、局部约束箍筋。在框架梁的端面及向跨中方向一定范围内的若干个横截面周长下半圈设置有呈U字形分布的梁端泄压槽及梁身泄压槽。局部约束箍筋由大圈封闭箍筋和斜套在其两个下部角区的若干个封闭环形约束筋组装而成。局部约束箍筋能够对大圈封闭箍筋内混凝土的横向变形形成约束，从而提高了大圈封闭箍筋内部混凝土的受压能力；泄压槽使得受压区混凝土保护层中的压应力无法大幅度升高而免于被压碎脱落；与既有高延性微损伤纵筋技术相结合，为全面提高钢筋混凝土框架结构的坚韧性提供有效技术。

技术领域

本发明涉及一种高延性微损伤钢筋混凝土框架梁，尤其是一种适用于建筑工程技术领域的高延性微损伤钢筋混凝土框架梁。

背景技术

地震灾害是土木工程结构面临的主要灾害之一，当前，减小结构地震损害的一个主要技术路径是采用延性抗震结构。在钢筋混凝土框架结构中，结构体系的主要抗震措施是在框架梁的端部区段设置延性构造措施，即通过设置具有良好屈服性能的纵向钢筋实现大震弯矩作用下的塑性耗能，同时通过箍筋加密措施提高梁端区段的抗剪承载力并在一定程度提高受压区混凝土的延性。

但是，上述传统抗震措施实现的代价是结构在大震下发生了不可恢复的塑性损伤乃至破坏，具体表现在：受拉纵筋因多次塑性屈服而硬化、脆化、伸长，无法继续使用；受压混凝土因多次往复高应变受压而酥碎，更为甚者，保护层处的混凝土往往大范围脱落。显然，这种结果无法满足当前工程结构向高坚韧性方向发展的要求。

解决上述问题需要从两个方面入手，一是实现纵筋的高延性微损伤，二是实现受压混凝土的高延性微损伤。前者已经有相关技术出现，后者则尚无相关技术。

发明内容

技术问题：本发明的目的是要克服现有技术中存在的不足之处，提供一种结构简单、能有效约束提高箍内混凝土大震受压延性、减小大震受压损伤、同时有效防止保护层在大震下受压脱落的高延性微损伤钢筋混凝土框架梁。

技术方案：本发明的一种高延性微损伤钢筋混凝土框架梁，包括梁混凝土、普通纵筋、高延性纵筋和普通箍筋，所述框架梁的端部间隔设有多个局部约束箍筋，框架梁的端面周长下半圈设置有呈U字形分布的梁端泄压槽；从框架梁端面开始，向着其跨中方向，间隔一定距离沿着框架梁横截面周长下半圈设置有呈U字形分布的梁身泄压槽，其中最远的一个梁身泄压槽与框架梁端面之间的距离等于框架梁的横截面高度。

所述的局部约束箍筋包括大圈封闭箍筋和封闭环形约束筋，封闭环形约束筋为封闭环状钢筋，对称倾斜套装在大圈封闭箍筋的两个下部角区并绑扎，呈V字形，封闭环的外形呈跑道形，封闭环的内空宽度等于大圈封闭箍筋的直径，封闭环的内空长度以及封闭环形约束筋的数量根据组装要求确定。

所述的多个局部约束箍筋的间距为50mm-100mm，沿框架梁纵向的分布长度等于框架梁的横截面高度。

所述的大圈封闭箍筋为一圈封闭环状钢筋，环的外形与梁混凝土的横截面外形相匹配。

所述的封闭环形约束筋的倾斜角度为40-50度，同一组两相邻封闭环形约束筋的底端水平或顶端竖向间距等于大圈封闭箍筋直径的3倍且大于25mm。

所述的梁身泄压槽的间隔距离为50mm-100mm。

所述的梁端泄压槽的横断面呈半V字形。

所述的梁身泄压槽的横断面呈全V字形。

有益效果：由于采用了上述技术方案，本发明实现了对受压混凝土的有效约束以提高箍内混凝土的大震受压延性、减小大震受压损伤；同时，通过在受压混凝土表面设置泄压槽以防止保护层在大震下受压脱落。利用局部约束箍筋解决了受压混凝土大震延性较差、损伤过大的问题，并配合既有高延性微损伤纵筋技术，实现钢筋混凝土框架梁的高延性微损伤目标。与现有技术相比，主要优点如下：