CN108547335A - 一种装配叠合式综合管廊试验模型及其制作方法 - Google Patents
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Abstract
一种装配叠合式综合管廊试验模型及其制作方法，属于城市地下空间工程技术领域，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；设置四块预制叠合侧板，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。本发明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，可还原原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。
Description
技术领域
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。
发明内容
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。
Claims (7)
1.一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(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；预制叠合侧板(1)设置为四块，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。
2.根据权利要求1所述的一种装配叠合式综合管廊试验模型，其特征是：所述预制混凝土层(2)为设计强度为C40的细石混凝土。
3.根据权利要求1所述的一种装配叠合式综合管廊试验模型，其特征是：所述现浇混凝土(9)为设计强度为C40的自密实混凝土。
4.根据权利要求1所述的一种装配叠合式综合管廊试验模型，其特征是：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。
5.根据权利要求1所述的一种装配叠合式综合管廊试验模型，其特征是：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。
6.根据权利要求1所述的一种装配叠合式综合管廊试验模型，其特征是：所述管廊试验模型的缩尺比为1:6。
7.一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(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。
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