[发明专利]一种具备变形自恢复功能的混凝土防撞梁

说明书

本申请公开了一种具备变形自恢复功能的混凝土防撞梁，包括：钢筋笼，包括沿混凝土防撞梁长度方向延伸的多根受力筋和套设在多根受拉钢筋之间的箍筋；钢筋笼受拉侧的受力筋为具有形态记忆功能的形状记忆合金棒；梁体混凝土结构，浇筑成型于钢筋笼；应变条带装置，包括缠绕在梁体混凝土结构外周且具有形态变形功能的横向应变条带。合理配置应变条带和形状记忆合金棒提高防撞梁抗冲击性能，横向应变条带在冲击点区域横向约束梁体混凝土结构，纵向应变条带可拆卸安装在梁体混凝土结构的底部，梁体抗拉区域布置形状记忆合金棒来实现冲击耗能提升、混凝土损伤控制及自恢复功能，并最终实现防撞构件在多次冲击作用下保持不更换或仅需局部快速更换。

技术领域

本申请涉及建筑防撞结构设计技术领域，具体涉及一种具备变形自恢复功能的混凝土防撞梁。

背景技术

防撞结构如桥梁护栏、隧道洞口防落石顶棚、建筑外围拦阻式路障等广泛采用钢筋混凝土梁式构件。在防撞设计中，一般采用利用构件自身变形能力来耗散冲击能量的设计理念，但普通钢筋混凝土梁受到撞击后，梁体混凝土破坏往往比较严重，且因钢筋在冲击过程中屈服进入塑性阶段，在冲击结束后梁体会产生显著的不可恢复残余挠度形变，因此在一次撞击事故后便需要修复或者更换整个构件，其花费的时间经济成本均较高。

申请内容

因此，本申请要解决的技术问题在于克服现有技术中防撞结构在受冲击后发生不可恢复的形变、修复成本高的缺陷，从而提供一种具备变形自恢复功能的混凝土防撞梁。

为解决上述技术问题，本申请的技术方案如下：

一种具备变形自恢复功能的混凝土防撞梁，包括：

钢筋笼，包括沿所述混凝土防撞梁长度方向延伸的多根受力筋、以及套设在多根所述受拉钢筋之间的箍筋；其中，所述钢筋笼受压侧的所述受力筋为钢筋，所述钢筋笼受拉侧的所述受力筋为具有形态记忆功能的形状记忆合金棒；

梁体混凝土结构，浇筑成型于所述钢筋笼；

应变条带装置，包括缠绕在所述梁体混凝土结构外周且具有形态变形功能的横向应变条带。

进一步地，所述应变条带装置还包括具有形态变形功能的纵向应变条带、以及连接在所述纵向应变条带两端的端部锚固件；所述端部锚固件锚固在所述梁体混凝土结构上，所述纵向应变条带沿所述梁体混凝土结构的长度方向布置在所述梁体混凝土结构的受拉侧。

进一步地，所述纵向应变条带和所述横向应变条带均采用LRS－FRP(largerupture strain fiber－reinforced polymer)复合材料制成。

进一步地，当所述梁体混凝土结构受外力冲击时，所述纵向应变条带的形变量大于所述形状记忆合金棒的形变量。

进一步地，所述形状记忆合金棒采用镍钛合金制成。

进一步地，所述端部锚固件上开设有条形孔和安装孔，所述纵向应变条带穿设在所述条形孔上，所述端部锚固件通过穿过所述安装孔上的可拆卸膨胀螺栓固定在所述梁体混凝土结构的底部。

进一步地，至少一个所述端部锚固件上连接有预紧拉伸装置；所述预紧拉伸装置包括固定在所述梁体混凝土结构上的固定片，沿所述纵向应变条带的长度方向穿设在所述端部锚固件和所述固定片之间的拉伸螺杆，以及螺纹连接在所述拉伸螺杆上且抵接在所述端部锚固件和所述固定片背向侧的螺母。

进一步地，所述形状记忆合金棒的两端连接有第一金属导线，所述形状记忆合金棒的两个端部固定套设有绝缘套管，所述第一金属导线自所述梁体混凝土结构向外穿出。

进一步地，所述形状记忆合金棒未套设有所述绝缘套管的部分涂覆有绝缘漆。