[发明专利]一种预制UHPC壳局部增强装配式混凝土框架结构

说明书

本发明公开了一种预制UHPC壳局部增强的装配式混凝土框架结构，包括柱脚环形预制UHPC壳体、预制混凝土柱、梁端U形UHPC壳、预制混凝土叠合梁；所述预制混凝土柱在柱脚部位设置环形预制UHPC壳体；所述柱脚环形预制UHPC壳体与箍筋和灌浆套筒预制为一体；所述预制混凝土叠合梁梁端通过U形预制UHPC壳形成U形键槽；所述梁端U形UHPC壳与箍筋预制为一体，所述预制混凝土叠合梁下部采用小规格高强钢筋；叠合梁就位后，绑扎梁上部纵筋，然后现场浇筑叠合层混凝土形成整体结构。本发明将性能优越的预制UHPC壳用于装配式框架构件的最大受力处，结合二者的优势，降低造价，创新装配式混凝土框架结构形式，提升装配式框架结构抗震性能。

技术领域

本发明涉及一种预制UHPC壳局部增强装配式混凝土框架结构，属于建筑工程领域。

背景技术

在新的发展形势下，国家积极推进建筑业的转型升级，装配式建筑以其良好的经济、环境和社会效益得到了迅猛发展。预制混凝土框架结构能大幅提高建造能力和建造速度，是最常见、应用最广的装配式结构体系之一。目前，国内主要应用的装配式混凝土框架有预制梁底筋锚入式、梁端键槽搭接式以及节点整体预制式等结构体系，这些体系往往存在着精度加工要求高、适用性不足、施工建造不便或抗震性能不够理想等问题，大大抵消了装配式混凝土框架的应用优势。

随着建筑材料技术的进步，超高性能混凝土（Ultra-High PerformanceConcrete，简称UHPC）得到了较大的发展，其具有超高强、高韧、高抗渗和高耐腐蚀等优异性能，有望成为下一代基础设施建设的基本材料。然而，由于采用超低的水胶比和较高用量的胶凝材料，其往往需要热养护来有效减少干燥和徐变收缩，保证材料强度的发展。且UHPC黏性高，不易泵送，现场浇筑作业相对较少。由于UHPC极高的初始成本，在建筑结构中使用较少。

装配式混凝土框架结构的技术核心和关键难点在于梁柱和柱脚连接，连接设计的主要目标都是在保证必需的力学性能的基础上实现快速简易安装。但是，目前主要应用的装配式混凝土框架结构梁柱和柱脚连接部位存在着易发生集中损伤破坏的问题，影响结构性能，不利于装配式混凝土框架的推广应用。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供了一种预制UHPC壳局部增强装配式混凝土框架结构，创新装配式混凝土框架结构形式，将预制UHPC壳用于装配式框架构件的最大受力处，结合超高性能材料与预制技术的优势，发挥材料性能，减小制造成本影响，提高施工便利性。解决了现有装配式框架结构适应性不足，UHPC材料难以施工、成本过高的问题。结合二者优势，解决了装配式混凝土框架结构本发明梁柱和柱脚连接部位存在着易发生集中损伤破坏的问题。

为达到上述目的，本发明的技术方案如下：

一种预制UHPC壳局部增强装配式混凝土框架结构，其特征在于：包括预制混凝土组合柱、预制混凝土组合梁和现浇混凝土。

所述预制混凝土组合柱包括柱脚环形预制UHPC壳体和预制普通混凝土柱；所述柱脚环形预制UHPC壳体包括方形壳、复合箍筋和灌浆套筒。

所述方形壳采用超高性能混凝土（UHPC）制成，呈方向环状，高度经合理计算求得；所述复合箍筋的环形肢部分预埋于所述方形壳内；所述灌浆套筒预埋于所述方形壳上，一半截面部分埋于所述方形壳内，增强后续普通混凝土于所述UHPC方形壳的粘结能力。

所述柱脚环形预制UHPC壳体采用可拆装的组装式模板制作；所述可拆装的组装式模板包括可拆外模板和内模板，所述可拆外模板由四片平模板组成，呈环状；所述内模板由四片直板和四片角板组成，所述直板上设弧形段，所述角板在角部设置弧形段，在所述直板和所述角板交接位置处设置箍筋孔，所述箍筋孔由两个半圆组成，分别位于所述直板和角板上。所述可拆装的组装式模板可以有效固定所述灌浆套筒和所述复合箍筋的位置，且拆装灵活，大大降低了制作难度同时，还能保证预制件的制作质量。