[发明专利]一种采用PBL剪力键加强UHPC-NC界面粘结的结构及制作方法

说明书

本发明属于结构工程领域，具体涉及一种采用PBL剪力键加强UHPC‑NC界面粘结的结构及制作方法。由下部20cm～30cmUHPC(1)、上部NC(2)、两块开孔钢板(3)与钢筋(4)组成。UHPC‑NC叠合梁内部设置两排开孔钢板(3)，开孔钢板(3)的高垂直于水平面，开孔钢板(3)长度方向的轴线位于UHPC‑NC界面分界处，两排开孔钢板(3)横向间距为梁宽度的1/3～1/2，开孔处中心贯穿钢筋(4)，梁横截面的边缘与钢筋(4)的混凝土保护层厚度不小于5cm。本发明通过在UHPC‑NC连接界面之间使用PBL剪力键进行连接，提高了UHPC‑NC界面的粘结强度，有利于UHPC‑NC叠合梁两种材料的协同工作，充分发挥UHPC‑NC叠合梁的优良特性。

技术领域

本发明属于结构工程领域，具体涉及一种PBL剪力键(Perfobond Leiste，即开孔钢板贯穿钢筋剪力连接件)加强UHPC-NC(Ultra-High Performance Concrete与NormalConcrete，Ultra-High Performance Concrete，即超高性能混凝土，简称：UHPC，NormalConcrete，即普通混凝土，简称：NC)界面粘结的结构及制作方法。

背景技术

混凝土构筑物是现今最为常见的构筑物，在土木工程领域内应用极为广泛。随着时代的发展，人们对构筑物的要求也越来越高。对于普通混凝土构筑物来说，由于普通混凝土受到物理、化学和人为等因素影响其性能会出现严重下降，普通混凝土构筑物不可避免出现破损、变形、露筋等等问题，严重影响普通混凝土构筑物的安全性与耐久性。普通混凝土的这些缺陷，已然不能满足现在人们对材料的要求。

超高性能混凝土，简称UHPC，其优越的力学性能以及超高的耐久性使其立即成为土木工程领域特别是结构工程领域的研究热点。它完美的契合了现在工程结构朝着更高、更长、更深发展的要求，是现在工程领域里理想的工程材料。但是由于现在技术、制作方法等因素的限制，导致其价格居高不下。若大规模在工程领域中使用，极不经济。在目前工程领域中，普遍采用UHPC与NC叠合的方式，这样既能充分的发挥UHPC极佳的抗拉性能，又能很好的利用NC较好的抗压性能，也能达成较好的经济效益。

由于两种材料的叠合，其连接界面不可避免的会有受剪破坏的风险。目前普遍处理方式是凿毛、切槽或者植筋等，这些方式并不能保证UHPC-NC界面有很好的粘结强度。当受到较大荷载时，UHPC-NC界面的粘结易受到破坏。

发明内容

本发明涉及一种采用PBL剪力键加强UHPC-NC界面粘结的结构及制作方法。由下部20cm～30cmUHPC、上部NC、两块开孔钢板与钢筋组成。UHPC-NC叠合梁内部设置两排开孔钢板，开孔钢板的高垂直于水平面，开孔钢板长度方向的轴线位于UHPC-NC界面分界处，两排开孔钢板横向间距为梁宽度的1/3～1/2，开孔处中心贯穿钢筋，梁横截面的边缘与钢筋的混凝土保护层厚度不小于5cm。本发明通过在UHPC-NC连接界面之间使用PBL剪力键进行连接，提高了UHPC-NC界面的粘结强度，有利于UHPC-NC叠合梁两种材料的协同工作，充分发挥UHPC-NC叠合梁的优良特性。解决了目前处理UHPC-NC界面的粘结不够的问题，同时也能更好的研究UHPC-NC叠合梁的力学性能。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：一种采用PBL剪力键加强UHPC-NC界面粘结的结构，由下层20cm～30cmUHPC、上层NC、两块开孔钢板与钢筋组成，UHPC-NC叠合梁内部设置两排开孔钢板，开孔钢板的高垂直于水平面，开孔钢板长度方向的轴线位于UHPC-NC界面分界处，两排开孔钢板横向间距为梁宽度的1/3～1/2，开孔处中心贯穿钢筋，梁横截面的边缘与钢筋的混凝土保护层厚度不小于5cm。

所述的一种采用PBL剪力键加强UHPC-NC界面粘结的结构，开孔钢板每块钢板高度设定在8cm～12cm，在每块钢板长度方向的轴线上开孔，孔径应为钢板高度一半，孔径边缘距离钢板边缘不小于2cm，钢板长度比梁长小10cm～20cm，钢板纵向边缘距梁边缘的混凝土保护层厚度不小于5cm。