[发明专利]一种复合筋-复合材料格栅海水海砂桥面板

说明书

本发明涉及混凝土技术领域，更具体地，涉及一种复合筋‑复合材料格栅海水海砂桥面板，包括FRP格栅结构，所述FRP格栅结构内设有若干纵横交错的复合筋，所述FRP格栅结构内浇注有混凝土。本发明能够提高桥面板抗弯承载能力，减少桥面板的开裂，增加桥面板的整体以及局部稳定性，进而提高桥面板的刚度和承载力。

技术领域

本发明涉及混凝土技术领域，更具体地，涉及一种复合筋-复合材料格栅海水海砂桥面板。

背景技术

混凝土结构、钢结构以及钢-混凝土组合结构，这些结构都有着各自的优势，也在土木工程中得到了广泛应用，但在工程实践中也暴露了一些问题，其中最突出的问题，是由于钢筋或钢材的锈蚀引起结构过早退化或结构功能不足。经调查，目前已有不少桥梁属于结构耐久性不足或功能退化，这就要求应尽快发展经济有效的结构增强方法和高性能结构材料，以延长结构适用寿命，提高结构性能。

大量的土建工程，其基础材料为混凝土。目前，混凝土中用的砂和水主要是淡水和淡砂，对于一些距离比较远的岛屿建设，如果采用传统的混凝土，需要从内陆运输大量的河砂和淡水，这影响建设工期，同时也会增加建设成本，为此若能找到一种方法，能用海水和原状的海砂配置混凝土，不仅可以减轻淡水淡砂资源短缺的问题，还可以在一定程度上降低混凝土的拌制成本，对满足海洋经济发展和海岛国防建设具有非比寻常的意义。

对此，近年来已有学者尝试采用纤维增强复合材料(Fibre Reinforced Polymer，简称FRP)制备成筋材替代钢筋进行研究和应用，由于FRP筋具有比钢筋更高的抗拉强度，而且具备良好的耐腐蚀性能，作为替代钢筋在海砂混凝土结构中应用具有广阔的发展前景。然而FRP的弹性模量较低，并且呈脆性破坏，单一使用FRP筋的桥面板刚度小，延性差，严重影响着桥面板的使用性能和安全性能。基于此种状况，许多学者通过在FRP筋混凝土中添加钢筋形成FRP筋与钢筋混合配筋的形式，为保证桥面板的高承载能力不过多减少的同时，提高结构整体的延性。可事实上，最终形成的桥面板并不具备防腐蚀的功能，且对于结构耐久性的问题依旧未得到解决，也不能直接利用海水海砂等天然资源，无法缓解河砂资源短缺的现象。

发明内容

本发明的目的在于克服现有的桥面板容易开裂的不足，提供一种复合筋-复合材料格栅海水海砂桥面板，能够提高桥面板抗弯承载能力，减少桥面板的开裂，增加桥面板的整体以及局部稳定性，进而提高桥面板的刚度和承载力。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：

提供一种复合筋-复合材料格栅海水海砂桥面板，包括FRP格栅结构，所述FRP格栅结构内设有若干纵横交错的复合筋，所述FRP格栅结构内浇注有混凝土。

本发明为一种复合筋-复合材料格栅海水海砂桥面板，通过FRP格栅结构与复合筋对混凝土进行共同约束，使桥面板的承载能力、稳定性和抗震能力能够得到提高，且防腐蚀性、抗弯性能也能够得到提升。

优选地，所述FRP格栅结构包括第一FRP格栅和第二FRP格栅，所述第一FRP格栅位于第二FRP格栅的上表面或下表面，所述混凝土浇注于所述第一FRP格栅与第二FRP格栅之间。FRP格栅结构具有体积小、重量轻、强度高、抗腐蚀性好、抗疲劳性强、施工方便的优点，使桥面板的防腐蚀性、抗弯性能、稳定性能够得到提升。

优选地，所述第一FRP格栅、第二FRP格栅均为正交格栅。

优选地，所述第一FRP格栅、第二FRP格栅均为CFRP格栅、GFRP格栅、AFRP格栅或BFRP格栅。CFRP格栅、GFRP格栅、AFRP格栅或BFRP格栅具有比普通格栅更高的抗拉强度，以及具备更加良好的耐腐蚀性能。

优选地，复合筋的截面为圆形或方形。

优选地，所述复合筋为FRP-钢复合筋或FRP-钢丝束复合筋。FRP-钢复合筋或FRP-钢丝束复合筋具有比单一使用FRP筋更好的刚度、延性，能够提高桥面板的使用性能和安全性能。