一种钢-UHPC夹心组合梁的制作方法

一种钢-uhpc夹心组合梁
技术领域
1.本发明涉及桥梁技术领域，具体为一种钢-uhpc夹心组合梁。


背景技术：

2.钢-混组合梁桥面板由于混凝土材料抗拉强度低、脆性大、收缩徐变明显等缺点，桥面板在外荷载及约束荷载作用下易开裂，常规构造措施，如加大桥面板厚度、增加配筋率、配置预应力筋等，不能从根本上解决问题反而增加了主梁自重，随着交通荷载流量的持续增长、日趋增长的环境保护压力以及大跨度桥梁的高速发展，要求现代混凝土材料需具备高强度、高韧性和高耐久性等力学特性，一种添加了钢纤维的超高性能混凝土(ultra-high performance concrete，简称uhpc，抗压强度在150mpa以上，是具有超高韧性、超长耐久性的水泥基复合材料)得到了世界范围内的广泛关注和认可，并已成功应用于实际工程且形成了相关桥梁结构设计规范。
3.为了减轻钢-混组合结构自重以及提高梁抗剪能力等问题，现有技术1公开了“一种带有螺柱的钢-混凝土组合钢梁”，螺柱通过使用搭接长度或附加拉杆提高了横截面抗剪强度，然而这导致了材料浪费，现有技术2公开了“带有有效摩擦焊棒连接器的钢-混凝土结构”，通过摩擦焊棒连接器将混凝土与钢板连接成整体，共同受力，然而这种类型的连接器成本高昂，并且埋入深度较浅，难以保证抗剪能力的提升，为此，我们提出一种钢-uhpc夹心组合梁。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于提供一种钢-uhpc夹心组合梁，以解决上述背景技术中提出的问题。
5.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种钢-uhpc夹心组合梁，包括上钢板、螺栓、预留孔洞、螺母、螺柱、下钢板、c字槽钢和uhpc，所述c字槽钢与上钢板和下钢板之间通过螺栓连接，且上钢板与下钢板之间填充有uhpc。
6.优选的，所述c字槽钢的上下两端设有c型槽钢法兰，且c型槽钢法兰的表面与螺母焊接。
7.优选的，所述上钢板和下钢板与螺栓的连接处均开设有预留孔洞。
8.优选的，所述上钢板底部右端的前后两侧以及下钢板顶部左端的前后两侧均焊接有螺柱。
9.优选的，所述c字槽钢与上钢板和下钢板之间还焊接固定，且焊接采用坡口焊。
10.优选的，所述上钢板、下钢板和c字槽钢的外侧均设置有第一防护层，且第一防护层的外侧设置有第二防护层。
11.优选的，所述第一防护层包括二氧化铪涂层和三氧化二铝涂层，且三氧化二铝涂层位于二氧化铪涂层的外侧。
12.优选的，所述二氧化铪涂层和三氧化二铝涂层的厚度相同，且二氧化铪涂层的厚
度为两百到四百微米。
13.优选的，所述第二防护层包括过氯乙烯涂层和纳米氧化铬涂层，且纳米氧化铬涂层位于过氯乙烯涂层的外侧。
14.优选的，所述过氯乙烯涂层和纳米氧化铬涂层的厚度相同，且纳米氧化铬涂层的厚度为一百五十到两百五十微米。
15.与现有技术相比，本发明的有益效果如下：1.本发明设置了上钢板、螺栓、预留孔洞、螺母、螺柱、下钢板、c字槽钢和uhpc，可直接抵抗体系中三层材料的分离，此外，由两个钢面板和c字槽钢制成的钢骨架能够抵抗浇筑uhpc时产生的压力，从而节省了混凝土浇筑中的模具和额外的支撑架费用，同时，uhpc具有超高的力学性能和耐久性能，可以显著提高组合梁的承载性能，在达到预期承载力需求的情况下可以减小截面尺寸，且c字槽钢还可提高梁的抗剪和抗拉性能。
16.2.本发明设置了第二防护层，其包括的纳米氧化铬涂层可提高本组合梁整体的耐磨性，过氯乙烯涂层在纳米氧化铬涂层损坏后可提高本组合梁整体的耐腐性，设置了第一防护层，其包括的三氧化二铝涂层可提高本组合梁整体的耐氧化性，二氧化铪涂层在三氧化二铝涂层损坏后可提高本组合梁整体的耐火性，通过以上结构的配合，有效提高了本组合梁整体的使用寿命。
附图说明
17.图1为本发明结构示意图；图2为本发明uhpc结构示意图；图3为本发明多个上钢板组合示意图；图4为本发明第一防护层和第二防护层与上钢板连接示意图；图5为本发明第一防护层示意图；图6为本发明第二防护层示意图。
18.图中：上钢板1、螺栓2、预留孔洞3、螺母4、螺柱5、下钢板6、c字槽钢7、uhpc 8、第一防护层9、二氧化铪涂层901、三氧化二铝涂层902、第二防护层10、过氯乙烯涂层101、纳米氧化铬涂层102。
具体实施方式
19.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
20.在本技术的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。
21.本技术的上钢板1、螺栓2、预留孔洞3、螺母4、螺柱5、下钢板6、c字槽钢7、uhpc 8、
第一防护层9、二氧化铪涂层901、三氧化二铝涂层902、第二防护层10、过氯乙烯涂层101和纳米氧化铬涂层102部件均为通用标准件或本领域技术人员知晓的部件，其结构和原理都为本技术人员均可通过技术手册得知或通过常规实验方法获知。
22.请参阅图1-6，一种钢-uhpc夹心组合梁，包括上钢板1、螺栓2、预留孔洞3、螺母4、螺柱5、下钢板6、c字槽钢7和uhpc 8，c字槽钢7与上钢板1和下钢板6之间通过螺栓2连接，且上钢板1与下钢板6之间填充有uhpc 8，可直接抵抗体系中三层材料的分离，此外，由两个钢面板和c字槽钢7制成的钢骨架能够抵抗浇筑uhpc 8时产生的压力，从而节省了混凝土浇筑中的模具和额外的支撑架费用，同时，uhpc 8具有超高的力学性能和耐久性能，可以显著提高组合梁的承载性能，在达到预期承载力需求的情况下可以减小截面尺寸，且c字槽钢7还可提高梁的抗剪和抗拉性能。
23.c字槽钢7的上下两端设有c型槽钢法兰，且c型槽钢法兰的表面与螺母4焊接，上钢板1和下钢板6与螺栓2的连接处均开设有预留孔洞3，上钢板1底部右端的前后两侧以及下钢板6顶部左端的前后两侧均焊接有螺柱5，c字槽钢7与上钢板1和下钢板6之间还焊接固定，且焊接采用坡口焊，上钢板1、下钢板6和c字槽钢7的外侧均设置有第一防护层9，且第一防护层9的外侧设置有第二防护层10，第一防护层9包括二氧化铪涂层901和三氧化二铝涂层902，三氧化二铝涂层902可提高本组合梁整体的耐氧化性，二氧化铪涂层901在三氧化二铝涂层902损坏后可提高本组合梁整体的耐火性，且三氧化二铝涂层902位于二氧化铪涂层901的外侧，二氧化铪涂层901和三氧化二铝涂层902的厚度相同，且二氧化铪涂层901的厚度为两百到四百微米，第二防护层10包括过氯乙烯涂层101和纳米氧化铬涂层102，纳米氧化铬涂层102可提高本组合梁整体的耐磨性，过氯乙烯涂层101在纳米氧化铬涂层102损坏后可提高本组合梁整体的耐腐性，且纳米氧化铬涂层102位于过氯乙烯涂层101的外侧，过氯乙烯涂层101和纳米氧化铬涂层102的厚度相同，且纳米氧化铬涂层102的厚度为一百五十到两百五十微米。
24.使用时，设置了上钢板1、螺栓2、预留孔洞3、螺母4、螺柱5、下钢板6、c字槽钢7和uhpc 8，可直接抵抗体系中三层材料的分离，此外，由两个钢面板和c字槽钢7制成的钢骨架能够抵抗浇筑uhpc 8时产生的压力，从而节省了混凝土浇筑中的模具和额外的支撑架费用，同时，uhpc 8具有超高的力学性能和耐久性能，可以显著提高组合梁的承载性能，在达到预期承载力需求的情况下可以减小截面尺寸，且c字槽钢7还可提高梁的抗剪和抗拉性能，设置了第二防护层10，其包括的纳米氧化铬涂层102可提高本组合梁整体的耐磨性，过氯乙烯涂层101在纳米氧化铬涂层102损坏后可提高本组合梁整体的耐腐性，设置了第一防护层9，其包括的三氧化二铝涂层902可提高本组合梁整体的耐氧化性，二氧化铪涂层901在三氧化二铝涂层902损坏后可提高本组合梁整体的耐火性，通过以上结构的配合，有效提高了本组合梁整体的使用寿命。
25.尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。