一种人防工程地下室剪力墙抗冲击加固结构的制作方法

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1.本实用新型属于加固结构技术领域，具体涉及一种人防工程地下室剪力墙抗冲击加固结构。


背景技术：

2.人防工程地下室板柱结构使用量大、涉及面广，在平时和战时都发挥很大的作用，我国地域辽阔，人防工程数量较多，人防工程地下室剪力墙抗冲击问题成为了现在亟待解决的问题。随着人们对人防工程重要性认识的日益提高和人防工程抗冲击研究工作的深入，不仅需要对新建人防工程进行冲击设计，而且需要对已建人防工程进行抗冲击评估，对不符合要求的已建工程，必须进行加固改造，以确保工程安全。人防工程作为特殊的地下工程，担负着“平时防灾害，战时防空袭”的重要使命，需要考虑的冲击荷载主要是车辆撞击、炸药爆炸、危险液体与气体的爆炸等冲击荷载，对其开展加固改造研究将为防灾减灾提供有效途径，而传统的加固方法施工复杂，使用寿命较短，已不能满足实际需要。


技术实现要素：

3.本实用新型要解决的技术问题是现今需要对已建人防工程进行抗冲击评估，对不符合要求的已建工程进行加固改造，以确保工程安全；但传统的加固方法施工复杂，使用寿命较短，已不能满足实际需要。
4.为解决上述问题，本实用新型通过设计一种人防工程地下室剪力墙抗冲击加固结构，将新型材料与现有构件相结合，设计新颖，解决了传统加固的施工复杂、不经济的问题。本实用新型抗冲击能力效果显著，易于施工、构造简单，可以进行产业化生产，既可以抵抗水平方向的冲击荷载也可以抵抗斜方向的冲击荷载，适用范围更加广泛。
5.为达到上述目的，本实用新型通过以下技术方案实现，包括由外向内依次为新材料层、橡胶高强混凝土层、待加固剪力墙纵向钢筋；橡胶高强混凝土层外侧固定有前钢板、内侧固定有后钢板，构成加固层，橡胶高强混凝土层内双向间隔布置丁字型栓钉，分别与前钢板和后钢板固定连接，避免了前钢板受到冲击发生变形，发生扭转，造成失稳破坏，而增加后钢板的目的是受到冲击之后，增大与待加固剪力墙之间的接触面积，减小破坏程度，进而加强与橡胶高强混凝土之间的粘结性能，更好的抵抗冲击破坏；加固层与待加固剪力墙纵向钢筋之间通过螺栓杆固定连接，螺栓杆与后钢板通过螺帽固定。
6.进一步的，新材料层为3mm
‑
6mm的聚脲层和/或粘贴层大应变布。可以吸收冲击能量、抵抗冲击荷载带来的墙体破坏。
7.进一步的，所述橡胶高强混凝土内部橡胶颗粒粒径为2
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5mm，橡胶颗粒均匀混合在混凝土中。
8.进一步的，橡胶高强混凝土层内均匀布有钢纤维、聚丙烯纤维和玄武岩纤维中的一种或一种以上的混合物。
9.进一步的，钢纤维的体积掺量为1％
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2％。
10.进一步的，聚丙烯纤维的体积掺量为0.1％、0.3％或0.5％。
11.进一步的，玄武岩纤维体积的掺量为0.3％和0.5％。
12.进一步的，前钢板和后钢板厚10mm，间距为50mm。
13.进一步的，所述丁字型栓钉宽10mm，长35mm，相邻栓钉间距为150mm。
14.进一步的，螺栓杆上下和左右的间距均为500mm，螺栓杆的直径为20mm，长110mm，伸进待加固剪力墙中30mm。
15.本实用新型的有益效果在于：
16.(1)本实用新型最外层新材料可以根据人防工程剪力墙防御等级进行改变喷涂聚脲厚度和粘贴大应变布层数，操作简单，抗冲击效果显著。
17.(2)本实用新型钢板之间设有双排丁字型栓钉，与混凝土形成骨架，抵抗变形能力，节省材料，焊接方式进行与钢板连接，操作简单。
18.(3)本实用新型橡胶高强混凝土强度可以根据具体情况进行配合，使用量少，减小经济成本，但抗冲击能力很高。
附图说明
19.图1是本实用新型的侧面剖视图；
20.图2是图1中的a
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a面剖视图；
21.图中，新材料层1、橡胶高强混凝土层2、前钢板3
‑
1、后钢板3
‑
2、待加固剪力墙4、待加固剪力墙纵向钢筋5、螺栓杆6、丁字型栓钉7。
具体实施方式：
22.为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。
23.实施例1：
24.一种人防工程地下室剪力墙抗冲击加固结构，包括由外向内依次为新材料层1、橡胶高强混凝土层2、待加固剪力墙纵向钢筋5，橡胶高强混凝土2强度位于c50
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c80之间，水泥选取普通硅酸盐水泥p.o 52.5；橡胶高强混凝土层2外侧固定有前钢板3
‑
1、内侧固定有后钢板3
‑
2，构成加固层，橡胶高强混凝土层2内双向间隔布置丁字型栓钉7，分别与前钢板3
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1 和后钢板3
‑
2焊接，避免了前钢板受到冲击发生变形，发生扭转，造成失稳破坏，而增加后钢板3
‑
2的目的是受到冲击之后，增大与待加固剪力墙4之间的接触面积，减小破坏程度，进而加强与橡胶高强混凝土之间的粘结性能，更好的抵抗冲击破坏；加固层与待加固剪力墙纵向钢筋5之间通过螺栓杆6焊接，螺栓杆与后钢板通过螺帽固定。
25.新材料层为3mm
‑
6mm的聚脲层或粘贴3层大应变布。当剪力墙受到外部冲击荷载等动力荷载时，聚脲具有很强的应变率和相变效应，能够吸收部分冲击能量、抵抗冲击荷载带来的墙体破坏。
26.所述橡胶高强混凝土强度为c60，内部橡胶颗粒粒径为3.5mm，橡胶颗粒均匀混合在混凝土中。在混凝土中加入橡胶颗粒后，可改善混凝土的性能，既能发挥混凝土的抗压能
力也能发挥橡胶颗粒的耗能性能，从而降低冲击能量的破坏。另外，橡胶高强混凝土内还具有钢纤维，长度为30mm，体积掺量为1％或3％。
27.前钢板3
‑
1和后钢板3
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2厚10mm，间距为50mm。
28.所述丁字型栓钉7宽10mm，长35mm，相邻栓钉间距为150mm。可以更好的抵抗冲击带来的钢板变形，避免了发生剪力墙破坏。
29.螺栓杆上下和左右的间距均为500mm，螺栓杆的直径为20mm，长110mm，伸进待加固剪力墙中30mm。
30.其施工过程如下：如图1所示，首先在待加固剪力墙4冲击面进行凿毛，漏出待加固剪力墙纵向钢筋5，间距均为500mm，深度为30mm，目的是将螺栓杆6与最外层纵向钢筋焊接之后，更加牢固，避免了传统的加固方法在受到冲击之后，螺栓杆6脱落，导致墙体破坏，没有体现出加固的优势，然后将剪力墙外侧进行打磨平整，将螺栓杆6与纵向钢筋进行焊接牢固，然后把丁字型栓钉7按照间距150mm，间隔布置，分别焊接在前钢板3
‑
1和后钢板3
‑
2。加固施工的时候，先将冲击面用环氧树脂胶磨平，再将后钢板3
‑
2沿着螺栓杆6穿过预留孔洞粘接到环氧树脂胶上，进行固定后钢板3
‑
2，然后将前钢板3
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1穿过螺栓杆6，保证与后钢板3
‑
2之间的距离为50mm，等待钢板完成之后，将螺帽与螺栓杆拧紧固定前钢板3
‑
1，此时再将模具固定，将橡胶高强混凝土2按照橡胶粒径3.5mm,钢纤维体积掺量为1％或3％的数量进行与混凝土均匀搅拌而成，混凝土强度为c50或c60，将搅拌好的橡胶钢纤维高强混凝土 2浇筑到加固构件中，待拆除模具之后，将5mm厚的聚脲喷涂到混凝土最外侧或将3层大应变布粘贴到混凝土最外侧。本实用新型专利解决了传统的加固复杂性又增加了接触的面积，防止了冲击之后的钢板变形失稳破坏，同时也可以产业化加固，提高了施工效率，降低了经济成本。
31.实施例2：
32.改变橡胶高强混凝土2的纤维种类，在橡胶高强混凝土2中加入聚丙烯纤维，长度为 5
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10mm，体积掺量可以为0.1％、0.3％和0.5％，形成橡胶聚丙烯纤维高强混凝土，混凝土强度为c50，其余的按照实施例1进行施工。
33.实施例3：
34.改变橡胶高强混凝土2的纤维种类，在橡胶高强混凝土2中加入玄武岩纤维，长度为 10
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20mm，体积掺量可以为0.3％和0.5％，形成橡胶玄武岩纤维高强混凝土，混凝土强度为 c50，其余的按照实例2进行施工。
35.本结构首次将聚脲等新型材料应用到人防工程地下室剪力墙加固中，显著减小了冲击带来的墙体碎片破坏，并且内部构造简单，增大了与待加固剪力墙之间的接触面积，防止发生钢板变形导致的失稳破坏，在实际工程中易于实现，抗冲击性能效果显著。