[发明专利]一种FRP预应力体系超高性能混凝土T型梁及其制备方法

权利要求书

1.一种FRP预应力体系超高性能混凝土T型梁，其特征在于，该T型梁包括上翼缘、腹板、下翼缘和FRP预应力体系，其中，所述腹板设置在所述上翼缘和下翼缘之间，用于连接所述上翼缘和下翼缘，连接过渡采用直倒角；所述上翼缘的上表面和下表面为水平面，所述下翼缘的上表面为斜平面，所述下翼缘的下表面为水平面，FRP预应力体系包括：FRP筋/索以及与FRP筋/索相适配的锚具，该FRP筋/索作为所述T型梁的预应力筋，布置在所述上翼缘和下翼缘的中心。

2.如权利要求1所述的一种FRP预应力体系超高性能混凝土T型梁，其特征在于，所述T型梁采用掺钢纤维的超高性能混凝土预制；所述FRP筋/索的材质为芳纶纤维、碳纤维、玻璃纤维或混杂纤维；所述T型梁内没有设置抗剪腹筋，除钢纤维外，T型梁内没有钢材参与。

3.如权利要求1或2所述的一种FRP预应力体系超高性能混凝土T型梁，其特征在于，所述T型梁的总长度小于或等于50m，梁的横截面沿纵向是变截面或等截面。

4.如权利要求3所述的一种FRP预应力体系超高性能混凝土T型梁，其特征在于，所述T型梁包括整体式和节段式两种，所述节段式T型梁由多个预制节段拼接形成，所述预制节段类型分为中间节段和锚固节段。

5.如权利要求4所述的一种FRP预应力体系超高性能混凝土T型梁，其特征在于，通过拼接形成的节段式T型梁在其预制节段接缝面上设置剪力键，所述预制节段接缝面涂以环氧树脂形成胶接缝。

6.如权利要求5所述的一种FRP预应力体系超高性能混凝土T型梁，其特征在于，所述剪力键均匀分布在所述上翼缘和腹板上，剪力键包括键块和键槽，所述剪力键块/槽采用梯形或圆角梯形截面，剪力键为多重剪力键，所述键块/槽的键长为100mm～300mm，键宽为50mm～100mm，键深为50mm～100mm。

7.如权利要求1或2所述的一种FRP预应力体系超高性能混凝土T型梁，其特征在于，所述FRP筋/索施加预应力的方法为后张法。

8.权利要求1-7任一项所述的一种FRP预应力体系超高性能混凝土T型梁的制备方法，其特征在于，该方法包括下列步骤：

S1预制超高性能混凝土T型梁初坯，并在该初坯的上翼缘和下翼缘的中心预留孔道；

S2在所述预留孔道中穿入所述FRP筋/索并进行张拉，然后采用与FRP筋/索配套的锚具将所述FRP筋/索锚固，通过该锚具将所述FRP筋/索产生的张拉应力传递给超高性能混凝土T型梁，使其产生预压应力；

S3对于节段式T型梁，在将预应力FRP筋/索插入预留管道前，先将预制完成的各节段按拼接顺序排列，然后在节段的接缝面上涂抹环氧树脂，最后将相邻节段的剪力键对接，形成一个T型梁的整体；

S4预应力施加完成后，在预留孔道中灌入高强砂浆或不掺钢纤维的超高性能混凝土浆进行密封，凝固后获得所需的T型梁。

9.如权利要求8所述的制备方法，其特征在于，在步骤S1中，所述T型梁初坯的预制包括下列步骤：

S11使用强制式搅拌机搅拌超高性能混凝土，将搅拌均匀的超高性能混凝土浆浇筑在钢模板内并密封，浇筑温度大于10℃；

S12将浇筑成型的T型梁初坯在温度大于10℃、相对湿度大于70％的环境中放置12小时，然后在70℃～90℃高温蒸汽中养护72小时，养护过程中相对湿度保持在95％以上，达到预设强度后，拆除所述模板；

S13拆除所述模板后，在70℃～90℃高温蒸汽和相对湿度大于95％的环境中养护48小时，以此获得所需的T型梁初坯。