超高性能混凝土波浪形薄拱壳结构及其制备方法与流程

本发明涉及建筑结构领域，尤其涉及一种超高性能混凝土波浪形薄拱壳结构及其制备方法。

背景技术：

1、传统的拱壳结构采用普通钢筋混凝土建造，壳体厚重，支模困难，钢筋绑扎工作繁琐且效率低，钢筋混凝土壳浇筑后，壳体表面一般需要再进行装饰面层的施工，工序复杂且效率低下。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种超高性能混凝土波浪形薄拱壳结构及其制备方法，以解决现有的拱壳结构壳体厚重、支模困难、工序复杂且效率低下的问题。

2、为了达到上述目的，本发明提供一种超高性能混凝土波浪形薄拱壳结构，包括：结构本体；

3、所述结构本体的任一横断面均为拱形，所述结构本体的任一纵断面的轮廓线均为波浪形；

4、所述纵断面的轮廓线具有交替连接的第一段和第二段，所述第一段沿所述结构本体的径向外凸，所述第二段沿所述结构本体的径向内凹；

5、其中，所述第一段的顶点至端点的径向距离为f1，所述第一段沿所述结构本体的轴向上的投影长度为l1，且f1/l1≥0.125。

6、可选的，所述第二段的顶点至端点的径向距离为f2，所述第二段沿所述结构本体的轴向上的投影长度为l2，且f2/l2≥0.125。

7、可选的，f1＝f2。

8、可选的，l1＝l2。

9、可选的，所述结构本体采用超高性能混凝土制成。

10、可选的，所述结构本体的横断面的跨度为10m～14m。

11、可选的，所述结构本体在自身径向上的长度为40mm～60mm。

12、为了达到上述目的，本发明还提供一种如上所述的超高性能混凝土波浪形薄拱壳结构的制备方法，包括：

13、基于所述超高性能混凝土波浪形薄拱壳结构的尺寸制作模具；

14、利用所述模具制备所述超高性能混凝土波浪形薄拱壳结构。

15、可选的，利用数字化制模技术制造所述模具。

16、可选的，采用混凝土喷射工艺制备所述超高性能混凝土波浪形薄拱壳结构。

17、综上所述，在本发明提出的超高性能混凝土波浪形薄拱壳结构及其制备方法中，结构本体的任一横断面为拱形，使得结构在竖向荷载作用下，以压弯受力为主，所述结构本体的任一纵断面的轮廓线采用波浪形曲线，提高了结构本体的抗弯惯性矩，进一步减小了结构在竖向荷载作用下的拉应力，使得整体结构无需配置钢筋；所述纵断面的轮廓线具有第一段和第二段，所述第一段沿所述结构本体的径向外凸，所述第二段沿所述结构本体的径向内凹，所述第一段和所述第二段依次交替连接；其中，所述第一段的顶点至所述第一段的端点的径向距离为f1，所述第一段在所述结构本体的轴向上的投影长度为l1，则满足f1/l1≥0.125，整个结构融合了建筑的几何造型美学和结构力学，结合拱造型和波浪线造型建立大空间建筑，实现结构装饰一体化。

技术特征：

1.一种超高性能混凝土波浪形薄拱壳结构，其特征在于，包括：结构本体；

2.如权利要求1所述的超高性能混凝土波浪形薄拱壳结构，其特征在于，所述第二段的顶点至端点的径向距离为f2，所述第二段在所述结构本体的轴向上的投影长度为l2，且f2/l2≥0.125。

3.如权利要求2所述的超高性能混凝土波浪形薄拱壳结构，其特征在于，f1＝f2。

4.如权利要求2所述的超高性能混凝土波浪形薄拱壳结构，其特征在于，l1＝l2。

5.如权利要求1所述的超高性能混凝土波浪形薄拱壳结构，其特征在于，所述结构本体采用超高性能混凝土制成。

6.如权利要求1所述的超高性能混凝土波浪形薄拱壳结构，其特征在于，所述结构本体的横断面的跨度为10m～14m。

7.如权利要求1所述的超高性能混凝土波浪形薄拱壳结构，其特征在于，所述结构本体在自身径向上的长度为40mm～60mm。

8.一种如权利要求1～7中任一项所述的超高性能混凝土波浪形薄拱壳结构的制备方法，其特征在于，包括：

9.如权利要求8所述的超高性能混凝土波浪形薄拱壳结构制备方法，其特征在于，利用数字化制模技术制造所述模具。

10.如权利要求8所述的超高性能混凝土波浪形薄拱壳结构制备方法，其特征在于，采用混凝土喷射工艺制备所述超高性能混凝土波浪形薄拱壳结构。

技术总结
本发明提供一种超高性能混凝土波浪形薄拱壳结构及其制备方法，其中，超高性能混凝土波浪形薄拱壳结构包括：结构本体；结构本体的任一横断面为拱形，结构本体的任一纵断面的轮廓线采用波浪形曲线；纵断面的轮廓线具有第一段和第二段，第一段沿结构本体的径向外凸，第二段沿结构本体的径向内凹，第一段和第二段依次交替连接；其中，第一段的顶点至第一段的端点的径向距离为f1，第一段在结构本体的轴向上的投影长度为L1，则满足f1/L1≥0.125。如此配置，结构本体的横断面为拱形，在竖向荷载作用下，以压弯受力为主；同时，结构本体的纵断面的轮廓线采用波浪形曲线，提高了抗弯惯性矩，进一步减小了竖向荷载作用下的拉应力，使得整体结构无需配置钢筋。

技术研发人员：张桦,吴学淑,白杨,李进军,邱田,刘智龙
受保护的技术使用者：华东建筑设计研究院有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13