一种装配叠合式综合管廊试验模型及其制作方法与流程

文档序号:15471391发布日期:2018-09-18 20:16阅读:395来源:国知局

本发明属于城市地下空间工程技术领域,特别是涉及到一种装配叠合式综合管廊试验模型及其制作方法。



背景技术:

装配叠合式城市地下综合管廊是一种可持续发展的绿色建筑,相比传统直埋式管线它具有统一管理、方便维护、管线工作寿命长等优势;相比整体现浇式综合管廊它具有生产周期短、施工方便、节省资源等优势。

城市地下综合管廊受地震作用较为显著,当遭遇地震灾害时,结构的安全性能和承载能力将会显著降低,生命线系统将会遭受不同程度的破坏。传统的管廊抗震研究方法为拟静力试验,无法完整的模拟真实地震荷载作用。因此现有技术当中亟需一种新型的技术方案来解决这一问题。



技术实现要素:

本发明所要解决的技术问题是:提供一种装配叠合式综合管廊试验模型及其制作方法,可以更方便的进行地震模拟振动台抗震试验研究,其制作工艺简单,可还原管廊结构的装配叠合制作方式,试验可控性高,用模型代替原结构进行抗震试验研究,可反映综合管廊在地震荷载作用下的结构真实变化规律。

一种装配叠合式综合管廊试验模型,其特征是:包括预制叠合侧板、竖向装配钢筋、腋角斜向钢筋以及现浇混凝土,所述预制叠合侧板包括预制混凝土层、环形箍筋以及纵筋,所述环形箍筋与纵筋交叉布置,形成叠合板钢筋骨架,所述预制混凝土层设置在叠合板钢筋骨架内部;预制叠合侧板设置为四块,相邻两块预制叠合侧板的环形箍筋在拐角处通过竖向装配钢筋连接,相邻两块预制叠合侧板的纵筋在拐角处通过腋角斜向钢筋连接,组成结构为长方体的管廊模型钢筋骨架;所述现浇混凝土设置在管廊模型钢筋骨架外部。

所述预制混凝土层为设计强度为C40的细石混凝土。

所述现浇混凝土为设计强度为C40的自密实混凝土。

所述竖向装配钢筋、腋角斜向钢筋、环形箍筋以及纵筋均为φ6钢筋。

所述预制叠合侧板的宽度和厚度均为管廊整体宽度和厚度的1/2。

所述管廊试验模型的缩尺比为1:6。

一种装配叠合式综合管廊试验模型的制作方法,其特征是:包括以下步骤,且以下步骤顺次进行,

步骤一、预制叠合侧板的制作

根据设计的预制叠合侧板尺寸及板内配筋尺寸,进行环形箍筋以及纵筋绑扎,形成预制叠合侧板的钢筋骨架,制作具有预留孔洞的预制叠合侧板模具,将绑扎好的预制叠合侧板的钢筋骨架放入模具预留孔洞内,浇筑细石混凝土至设计厚度,使用振动台将骨料振动均匀后,进行养护、拆模,完成预制叠合侧板的制作;

步骤二、装配组合管廊模型

按步骤一制备四块预制叠合侧板,将四块预制板的环形箍筋上下错开搭接,在搭接钢筋缝隙处插入竖向装配钢筋,并沿着外边角进行绑扎,在相邻两预制叠合侧板的钢筋交接处插入腋角斜向钢筋并绑扎,完成管廊模型钢筋骨架制作;

步骤三、浇筑现浇混凝土

根据步骤二制备的管廊模型钢筋骨架尺寸制作木模,将放入管廊模型钢筋骨架的木模放在振动台上并浇筑现浇混凝土,至骨料分布均匀,完成管廊模型浇筑并养护,获得一种装配叠合式综合管廊试验模型。

通过上述设计方案,本发明可以带来如下有益效果:一种装配叠合式综合管廊试验模型及其制作方法,可以更方便的进行地震模拟振动台抗震试验研究,其制作工艺简单,可还原管廊结构的装配叠合制作方式,试验可控性高,用模型代替原结构进行抗震试验研究,可反映综合管廊在地震荷载作用下的结构真实变化规律。

本发明的进一步有益效果在于:

(1)、由于模板是根据钢筋骨架位置来制作的,其精度比较高,误差可控制在5mm的精度;

(2)、相比传统装配叠合管廊制作工艺,本模型制作工艺省去了一层预制混凝土层,制作相对简单、便捷,且保留了装配叠合的制作方式;

(3)、本发明根据似量纲分析法原理,确定缩尺比例、材料及配筋,等强度的缩小原结构,使试验模型具有原模型的结构特点,并通过试验结果反映出原结构的反应规律,从而达到缩尺模型试验的目的;

(4)、本方法操作简便、成本低、所需材料易于在市场上找到。

附图说明

以下结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的说明:

图1为本发明装配叠合式综合管廊试验模型装配结构示意图。

图2为本发明装配叠合式综合管廊试验模型预制叠合侧板结构示意图。

图3为本发明装配叠合式综合管廊试验模型混凝土层叠合结构示意图。

图4为本发明装配叠合式综合管廊试验模型正截面配筋示意图。

图中1-预制叠合侧板、2-预制混凝土层、5-环形箍筋、6-纵筋、7-竖向装配钢筋、8-腋角斜向钢筋、9-现浇混凝土。

具体实施方式

一种装配叠合式综合管廊试验模型,如图1至图4所示,包括预制叠合侧板1、竖向装配钢筋7、腋角斜向钢筋8以及现浇混凝土9,所述预制叠合侧板1包括预制混凝土层2、环形箍筋5以及纵筋6,所述环形箍筋5与纵筋6交叉布置,形成叠合板钢筋骨架,所述预制混凝土层2设置在叠合板钢筋骨架内部;设置四块预制叠合侧板1,相邻两块预制叠合侧板1的环形箍筋5在拐角处通过竖向装配钢筋7连接,相邻两块预制叠合侧板1的纵筋6在拐角处通过腋角斜向钢筋8连接,组成结构为长方体的管廊模型钢筋骨架;所述现浇混凝土9设置在管廊模型钢筋骨架外部。

所述预制混凝土层2为设计强度为C40的细石混凝土。

所述现浇混凝土9为设计强度为C40的自密实混凝土。

所述竖向装配钢筋7、腋角斜向钢筋8、环形箍筋5以及纵筋6均为φ6钢筋。模型配筋率按等强度原则确定,使其能满足试验强度要求,减小模型试验误差,从而还原构件的真实试验反应。

所述预制叠合侧板1的宽度和厚度均为管廊整体宽度和厚度的1/2。

本发明管廊模型尺寸、配筋及材料的确定采用以量纲分析法为原理的“似量纲分析法”,根据试验目的及试验设备的量程限制进行缩尺,所述管廊试验模型的缩尺比为1:6。

一种装配叠合式综合管廊试验模型的制作方法,包括以下步骤,且以下步骤顺次进行,

步骤一、预制叠合侧板1的制作

根据设计的预制叠合侧板1尺寸及板内配筋尺寸,进行环形箍筋5以及纵筋6绑扎,形成预制叠合侧板1的钢筋骨架,制作具有预留孔洞的预制叠合侧板1模具,将绑扎好的预制叠合侧板1的钢筋骨架放入模具预留孔洞内,浇筑细石混凝土至设计厚度,使用振动台将骨料振动均匀后,进行养护、拆模,完成预制叠合侧板1的制作;

步骤二、装配组合管廊模型

按步骤一制备四块预制叠合侧板1,将四块预制板的环形箍筋5上下错开搭接,在搭接钢筋缝隙处插入竖向装配钢筋7,并沿着外边角进行绑扎,在相邻两预制叠合侧板1的钢筋交接处插入腋角斜向钢筋8并绑扎,完成管廊模型钢筋骨架制作;

步骤三、浇筑现浇混凝土9

根据步骤二制备的管廊模型钢筋骨架尺寸制作木模,将放入管廊模型钢筋骨架的木模放在振动台上并浇筑现浇混凝土9,至骨料分布均匀,完成管廊模型浇筑并养护,获得一种装配叠合式综合管廊试验模型。

本发明改进了传统管廊施工工艺,具有精度高、制作方便以及大幅缩短工期等特点。

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