[发明专利]一种部分粘结预制预应力混凝土框架结构

说明书

本发明涉及一种部分粘结预制预应力混凝土框架结构。由预应力筋、预制混凝土柱、预制混凝土梁、预制混凝土板、后浇混凝土叠合层和后浇混凝土节点核心区组成。预应力筋采用碳纤维增强塑料预应力筋，曲线形布筋，部分粘结构造。预应力筋采用后张工艺施工，并穿过节点核心区。相邻预制混凝土梁的下部纵筋通过焊接或套筒连接，预制混凝土梁的上部纵筋设置于叠合层并现场绑扎；预制混凝土柱采用多层预制柱构造；预制混凝土梁和预制混凝土柱通过后浇混凝土叠合层和后浇混凝土核心区连接。本发明中的预制混凝土柱、预制混凝土梁和预制混凝土板均可在工厂进行标准化生产，不仅能够保证结构具有良好的受力性能，而且具有构造简单、施工速度快等优点，在建筑工程领域具有广阔的应用前景。

技术领域

本发明属于土木工程技术领域，具体涉及一种部分粘结预制预应力混凝土框架结构。

背景技术

预制预应力框架结构体系指在预制混凝土框架结构的基础上，对节点和框架梁施加预应力所形成的结构体系。该框架结构体系能够实现大跨度，且施工速度快、质量好、可大量节省模板和支撑。是一种符合产业化发展需要、可实现节能与结构一体化的结构体系。

现有的预制预应力框架结构体系有世构体系、PRESSS体系和预压装配式混凝土框架结构体系。世构体系由预制混凝土柱、先张法预应力叠合梁、预制混凝土板通过现浇混凝土连接而成，该体系中预应力筋未穿过节点核心区、为形成整体预应力体系。PRESSS体系采用后张无粘结预应力筋和普通钢筋进行连接，预应力筋穿过在梁纵向中轴线位置预留好的预应力筋孔道将柱的两侧横梁连接在一起，梁柱接缝填充砂浆。普通钢筋通过梁上下纵筋位置预留的孔道穿过柱子，并于现场灌浆。该体系预应力筋在梁截面中间布置，难以充分发挥其对于结构承载力的贡献。此外，无粘结预应力筋易发生因锚具破坏而导致的结构连续倒塌。预压装配式混凝土框架结构体系是通过后张、多段、无粘结直线预应力张拉成型的预制预应力混凝土框架结构。该体系预应力张拉施工复杂，无粘结预应力筋易发生因锚具破坏而导致的结构连续倒塌。

针对目前预制预应力混凝土框架结构存在的问题，本发明提出了一种预制预应力框架体系。该体系采用后浇整体式连接，预制混凝土梁、柱、板构件通过现浇混凝土和预应力形成可靠连接。相邻预制混凝土梁的下部纵筋通过焊接或套筒连接，预制混凝土梁的上部纵筋设置于叠合层并现场绑扎。预制混凝土柱采用多层预制柱构造。预应力筋采用后张工艺施工，并穿过节点核心区。预应力筋采用碳纤维增强塑料(CFRP)预应力筋，并根据设计内力将预应力筋布置为曲线形，以提高预应力筋的应用效率。预应力采用部分粘结构造，即在靠近节点的区域内将预应力筋套上内嵌黄油的塑料套管，待预应力筋张拉完成后灌浆，即可形成在靠近节点区域为无粘结、其他区域为有粘结的部分粘结构造。发明人完成的一系列试验研究表明这一构造结合了无粘结和全粘结两种粘结形式的优点，具有较高承载力，同时又改善了结构的延性和变形能力。

本发明提出的部分粘结预制预应力混凝土框架结构具有良好的抗震性能，符合我国绿色建筑和工业化建筑的发展战略，具有十分广阔的应用前景。

发明内容

本发明的目的是开发一种既满足整体性能要求，抗震性能好，同时满足室内大空间需求、节约材料、施工便捷的部分粘结预制预应力混凝土框架结构。

本发明提出的一种采用部分粘结的预制预应力混凝土框架结构，所述框架结构由若干个预制混凝土柱2和若干个预制混凝土梁3组合而成，还包括预应力筋1、后浇混凝土叠合层5和后浇混凝土节点核心区6，若干个预制混凝土柱2和若干个预制混凝土梁3通过后浇混凝土叠合层5和后浇混凝土节点核心区6相连接；预制混凝土梁3上设有预应力筋1，所述预应力筋1采用后张工艺施工，并穿过后浇混凝土节点核心区6；预应力筋采用曲线形结构，以提高预应力筋1的应用效率；预应力筋1采用部分粘结构造，即在靠近后浇混凝土节点核心区6的区域内将预应力筋1套上内嵌黄油的塑料套管，待预应力筋1张拉完成后灌浆，即形成在后浇混凝土节点核心区6的区域内为无粘结、其他区域为有粘结的部分粘结构造。