一种外包ECC双钢板混凝土混合结构及其施工方法

本发明涉及建筑结构工程，尤其涉及一种外包ecc双钢板混凝土混合结构及其施工方法。

背景技术：

1、双钢板混凝土结构主要由两侧钢板与夹层混凝土构成，钢板内侧设置栓钉、对拉钢筋等抗剪等连接件，保证钢板与混凝土在荷载作用下协同工作，两种材料性能得以充分发挥。相较于传统钢筋混凝土结构，该类结构承载能力高、抗弯刚度大，在核电安全壳、海洋平台与防护结构等重要建筑中得到了广泛应用。该类结构在服役期间，可能遭受冲击、爆炸等意外荷载的作用。例如，核电结构在战争中可能受到无人机携弹攻击或飞行物等的冲击，海洋平台可能受到船舶、浮冰等意外撞击。尤其是对于核电厂房等主要建筑，一旦在外部冲击荷载的作用下受损或发生破坏，将对社会和环境造成不可估量的后果。

2、然而，在强烈冲击或爆炸下，传统的双钢板混凝土结构外钢板可能发生断裂，内部混凝土破碎，导致结构发生脆性破坏；同时，由于钢板外露，结构耐火、耐腐蚀性能也较差。

3、因此，现有技术还有待于改进和发展。

技术实现思路

1、鉴于上述现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种外包ecc双钢板混凝土混合结构及其施工方法，旨在解决现有双钢板混凝土结构存在承载能力低、延性耐久性和耐腐蚀性能差等问题。

2、本发明的技术方案如下：

3、一种外包ecc双钢板混凝土混合结构，包括：

4、双钢板混凝土层，包括第一钢板、第二钢板，以及位于所述第一钢板和所述第二钢板之间的混凝土；所述第一钢板与所述第二钢板之间设有对拉螺栓；

5、外包ecc层，包括设置于所述第一钢板背离所述混凝土一侧的第一外包ecc层，以及设置于所述第二钢板背离所述混凝土一侧的第二外包ecc层。

6、所述的外包ecc双钢板混凝土混合结构，其中，所述第一外包ecc层和所述第二外包ecc层靠近所述双钢板混凝土层的一侧设有若干外包ecc连接件，所述外包ecc连接件部分伸入所述双钢板混凝土层中。

7、所述的外包ecc双钢板混凝土混合结构，其中，所述外包ecc连接件伸入所述双钢板混凝土层中的长度为所述双钢板混凝土层厚度的1/3-3/5。

8、所述的外包ecc双钢板混凝土混合结构，其中，所述外包ecc连接件伸入所述双钢板混凝土层部分的形状包括直线形、j形、s形中的一种或多种。

9、所述的外包ecc双钢板混凝土混合结构，其中，所述第一钢板和所述第二钢板上设有对应的若干对拉螺栓孔，用于穿过所述对拉螺栓；所述第一钢板和所述第二钢板上设有若干ecc连接件孔，用于穿过所述外包ecc连接件。

10、所述的外包ecc双钢板混凝土混合结构，其中，所述第一外包ecc层和所述第二外包ecc层均包括ecc层基体，以及内嵌于所述ecc层基体中的若干竖向分布筋和若干水平分布筋。

11、所述的外包ecc双钢板混凝土混合结构，其中，所述外包ecc双钢板混凝土混合结构还包括混凝土基础；所述混凝土基础嵌设有钢底板，所述钢底板与所述第一钢板和所述第二钢板连接。

12、所述的外包ecc双钢板混凝土混合结构，其中，所述混凝土基础嵌设有插筋，所述外包ecc层与所述插筋连接。

13、一种外包ecc双钢板混凝土混合结构的施工方法，包括步骤：

14、利用对拉螺栓将第一钢板和第二钢板进行固定连接，得到混凝土浇筑位；

15、在所述第一钢板和所述第二钢板背离所述混凝土浇筑位的一侧搭建钢筋骨架，并设置外包ecc连接件，得到ecc浇筑位；

16、将混凝土和ecc浆体分别浇筑于所述混凝土浇筑位和所述ecc浇筑位，得到外包ecc双钢板混凝土混合结构。

17、所述的外包ecc双钢板混凝土混合结构的施工方法，其中，所述ecc浆体的制备方法，包括步骤：

18、将胶凝材料和砂进行混合，得到混合物；

19、将所述混合物与水、减水剂进行混合，得到浆体；

20、向所述浆体中多次加入纤维并进行混合，得到ecc浆体。

21、有益效果：本发明提供一种外包ecc双钢板混凝土混合结构及其施工方法，所述外包ecc双钢板混凝土混合结构，包括双钢板混凝土层和外包ecc层；双钢板混凝土层包括第一钢板、第二钢板，以及位于所述第一钢板和所述第二钢板之间的混凝土；所述第一钢板与所述第二钢板之间设有对拉螺栓；外包ecc层包括设置于所述第一钢板背离所述混凝土一侧的第一外包ecc层，以及设置于所述第二钢板背离所述混凝土一侧的第二外包ecc层。本发明的外包ecc双钢板混凝土混合结构结合双钢板混凝土结构优势和ecc材料特点实现结构承载能力高、抗灾能力强、延性耐久性好的优势；外包ecc层能够较好的吸收冲击能量，有效防止双钢板混凝土结构在冲击作用下发生脆性破坏，从而使结构具有优越的抗冲击性能和延性；同时，外包ecc层对钢板提供了良好的防火和耐腐蚀保护。同时，该结构通过对拉螺栓连接第一钢板和第二钢板，使得传力路径明确、性能优良以及施工便捷，适用于核电厂房、海洋平台等防护结构。

技术特征：

1.一种外包ecc双钢板混凝土混合结构，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的外包ecc双钢板混凝土混合结构，其特征在于，所述第一外包ecc层和所述第二外包ecc层靠近所述双钢板混凝土层的一侧设有若干外包ecc连接件，所述外包ecc连接件部分伸入所述双钢板混凝土层中。

3.根据权利要求2所述的外包ecc双钢板混凝土混合结构，其特征在于，所述外包ecc连接件伸入所述双钢板混凝土层中的长度为所述双钢板混凝土层厚度的1/3-3/5。

4.根据权利要求2所述的外包ecc双钢板混凝土混合结构，其特征在于，所述外包ecc连接件伸入所述双钢板混凝土层部分的形状包括直线形、j形、s形中的一种或多种。

5.根据权利要求2所述的外包ecc双钢板混凝土混合结构，其特征在于，所述第一钢板和所述第二钢板上设有对应的若干对拉螺栓孔，用于穿过所述对拉螺栓；所述第一钢板和所述第二钢板上设有若干ecc连接件孔，用于穿过所述外包ecc连接件。

6.根据权利要求1所述的外包ecc双钢板混凝土混合结构，其特征在于，所述第一外包ecc层和所述第二外包ecc层均包括ecc层基体，以及内嵌于所述ecc层基体中的若干竖向分布筋和若干水平分布筋。

7.根据权利要求1所述的外包ecc双钢板混凝土混合结构，其特征在于，所述外包ecc双钢板混凝土混合结构还包括混凝土基础；所述混凝土基础嵌设有钢底板，所述钢底板与所述第一钢板和所述第二钢板连接。

8.根据权利要求7所述的外包ecc双钢板混凝土混合结构，其特征在于，所述混凝土基础嵌设有插筋，所述外包ecc层与所述插筋连接。

9.一种如权利要求1-8任一项所述的外包ecc双钢板混凝土混合结构的施工方法，其特征在于，包括步骤：

10.根据权利要求9所述的外包ecc双钢板混凝土混合结构的施工方法，其特征在于，所述ecc浆体的制备方法，包括步骤：

技术总结
本发明涉及建筑结构工程技术领域，尤其涉及一种外包ECC双钢板混凝土混合结构及其施工方法，外包ECC双钢板混凝土混合结构包括双钢板混凝土层和外包ECC层；双钢板混凝土层包括第一钢板、第二钢板，以及位于第一钢板和第二钢板之间的混凝土；第一钢板与第二钢板之间设有对拉螺栓；外包ECC层包括第一外包ECC层和第二外包ECC层。其结合双钢板混凝土结构优势和ECC材料特点实现结构承载能力高、抗灾能力强、延性耐久性好的优势；外包ECC层能够较好的吸收冲击能量，有效防止双钢板混凝土结构在冲击作用下发生脆性破坏，从而使结构具有优越的抗冲击性能和延性；同时，外包ECC层对钢板提供了良好的防火和耐腐蚀保护。

技术研发人员：侯超,张文浩
受保护的技术使用者：南方科技大学
技术研发日：
技术公布日：2024/4/17