本發(fā)明屬于建筑結(jié)構(gòu)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種具有抗震和自愈合性的內(nèi)置粘滯阻尼土工布及運(yùn)用其進(jìn)行結(jié)構(gòu)加固的方法。

背景技術(shù)：

消能減震技術(shù)是把結(jié)構(gòu)中的某些構(gòu)件設(shè)計(jì)成耗能構(gòu)件，或者在結(jié)構(gòu)某些部位設(shè)置耗能構(gòu)件。目前，比較有效的消能減震方式就是安裝粘滯阻尼器。粘滯阻尼器作為一種無需外部能源輸入的消能減震裝置，被廣泛運(yùn)用于土木工程領(lǐng)域。但是，由于其通常被安裝在結(jié)構(gòu)外部，不可避免地受到溫度變化、化學(xué)腐蝕等影響，從而大大降低了使用壽命，梁柱節(jié)點(diǎn)作為框架結(jié)構(gòu)震害最嚴(yán)重部位，內(nèi)置阻尼能夠在地震發(fā)生時(shí)更好的保護(hù)節(jié)點(diǎn)。

土工布作為一種多功能復(fù)合材料，目前在土木工程領(lǐng)域的應(yīng)用主要集中在濾層、排水、隔離、加筋、防護(hù)、防滲這六個(gè)方面。碳纖維材料因其強(qiáng)度高、耐腐蝕性好、施工簡(jiǎn)便、質(zhì)量輕、與混凝土協(xié)同工作等特點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于結(jié)構(gòu)加固中。目前，尚未有技術(shù)綜合利用土工布、碳纖維、粘滯阻尼的優(yōu)勢(shì)，將其制成復(fù)合材料運(yùn)用于鋼管混凝土的加固。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明公開了一種具備抗拉、抗撕裂性能，具有優(yōu)良消能減震功能以及一定結(jié)構(gòu)自愈功能的內(nèi)置粘滯阻尼土工布及運(yùn)用其進(jìn)行結(jié)構(gòu)加固的方法。

本發(fā)明提供的一種內(nèi)置粘滯阻尼土工布，其特征在于：所述土工布外層為編織土工布，內(nèi)部為縱橫交錯(cuò)的PVC軟管，PVC軟管內(nèi)填充粘滯阻尼。

本發(fā)明提供的一種運(yùn)用內(nèi)置粘滯阻尼土工布進(jìn)行結(jié)構(gòu)加固的方法，其特征在于：將內(nèi)置粘滯阻尼土工布設(shè)置在鋼管和混凝土之間，所述內(nèi)置粘滯阻尼土工布緊貼鋼管內(nèi)壁設(shè)置，內(nèi)置粘滯阻尼土工布與鋼管內(nèi)壁之間通過結(jié)構(gòu)膠相連，包裹范圍為鋼管混凝土的全長。

本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是：

1、粘滯阻尼作為一種消能減震材料，能夠在發(fā)生地震時(shí)最大限度吸收和消耗地震對(duì)建筑結(jié)構(gòu)的沖擊能量，大大緩解了地震對(duì)建筑結(jié)構(gòu)造成的沖擊和破壞。

2、本發(fā)明將粘滯阻尼置于結(jié)構(gòu)內(nèi)部，不僅能夠減小溫度變化、化學(xué)腐蝕等因素對(duì)粘滯阻尼材料的不利影響，而且可以大大提高建筑的美觀度。環(huán)氧樹脂在常溫密閉條件下能夠長時(shí)間保持液態(tài)，可以充分發(fā)揮其消能減震作用；當(dāng)結(jié)構(gòu)破壞時(shí)，環(huán)氧樹脂固化又可以作為裂縫的粘結(jié)劑，使結(jié)構(gòu)具有一定的自愈性，大大加強(qiáng)結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度和耐久性。

3、碳纖維作為一種優(yōu)良的加固材料具有基本不增加結(jié)構(gòu)尺寸及自重，抗拉強(qiáng)度高,耐腐蝕、耐久性能好等特點(diǎn)。利用碳纖維包裹鋼管混凝土進(jìn)行加固不僅能夠減少鋼筋的用量以降低結(jié)構(gòu)自重，而且能有效防止在地震或者突發(fā)情況下結(jié)構(gòu)的脆性破壞。

4、土工布與鋼管內(nèi)壁緊密貼合，在邊界混凝土收縮應(yīng)力的作用下，產(chǎn)生彈性變形，從而避免鋼管混凝土的剝離損傷，提高鋼管混凝土的穩(wěn)定性和抗震性。

附圖說明

圖1為本發(fā)明實(shí)施例的內(nèi)置粘滯阻尼土工布編織方式示意圖；

圖2為本發(fā)明實(shí)施例的內(nèi)置粘滯阻尼土工布橫剖面示意圖；

圖3為本發(fā)明實(shí)施例的內(nèi)置粘滯阻尼土工布在鋼管混凝土中布置示意圖。

具體實(shí)施方法

為了便于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員理解和實(shí)施本發(fā)明，下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)描述，應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的實(shí)施示例僅用于說明和解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。

如圖1和圖2所示，本發(fā)明提供的一種內(nèi)置粘滯阻尼土工布，土工布外層為編織土工布，內(nèi)部為內(nèi)部縱橫交錯(cuò)的縱向PVC軟管3和橫向PVC軟管2，PVC軟管內(nèi)填充粘滯阻尼。編織土工布由經(jīng)線和緯線編織而成，經(jīng)線和緯線為聚丙烯編織絲及碳纖維絲交織而成的復(fù)合絲4， PVC軟管直徑為5～8mm，縱向和橫向間距均為5～10cm，粘滯阻尼為環(huán)氧樹脂。

在內(nèi)置粘滯阻尼鋼管混凝土柱內(nèi)考慮內(nèi)置粘滯阻尼土工布與鋼管混凝土共同受力，為了保證土工布有足夠的強(qiáng)度又能發(fā)揮其消能減震的作用，因此選擇PVC軟管的直徑為5～8mm，縱向和橫向的間距均為5～10cm。

環(huán)氧—瀝青—改性胺作為環(huán)氧樹脂的一種，當(dāng)其在密封狀態(tài)時(shí)，能夠較長時(shí)間地保持液態(tài)，因其高粘性的特征，可以充當(dāng)粘滯阻尼，發(fā)揮消能減震的作用。而當(dāng)其凝固后，具有強(qiáng)度高，耐老化、耐疲勞、耐腐蝕，在預(yù)期壽命內(nèi)性能穩(wěn)定，適用于承受強(qiáng)力的結(jié)構(gòu)件粘接的特點(diǎn)，故可對(duì)裂縫進(jìn)行粘合，使結(jié)構(gòu)有一定的自愈性。

聚丙烯結(jié)晶度高，結(jié)構(gòu)規(guī)整，具有優(yōu)良的力學(xué)性能，其強(qiáng)度和硬度、彈性都比高密度聚乙烯高，抗彎曲疲勞性強(qiáng)，化學(xué)穩(wěn)定性好；碳纖維自重輕，抗拉強(qiáng)度高,耐腐蝕、耐久性能好，因此編織土工布選擇聚丙烯編織絲及碳纖維絲交織而成的復(fù)合絲作為材料。

如圖3所示，本發(fā)明提供的一種運(yùn)用內(nèi)置粘滯阻尼土工布進(jìn)行結(jié)構(gòu)加固的方法，將內(nèi)置粘滯阻尼土工布7設(shè)置在鋼管5和混凝土8之間，內(nèi)置粘滯阻尼土工布7緊貼鋼管5內(nèi)壁設(shè)置，內(nèi)置粘滯阻尼土工布7與鋼管5內(nèi)壁之間通過結(jié)構(gòu)膠6相連，包裹范圍為鋼管混凝土的全長。

本發(fā)明一方面利用土工布包裹鋼管混凝土的方式提升柱節(jié)點(diǎn)的受力性能來有效防止在地震或者突發(fā)情況下結(jié)構(gòu)的脆性破壞；另一方面通過粘滯阻尼在發(fā)生地震時(shí)最大限度吸收和消耗地震對(duì)建筑結(jié)構(gòu)的沖擊能量，大大緩解了地震對(duì)建筑結(jié)構(gòu)造成的沖擊和破壞；并且當(dāng)遭遇強(qiáng)震結(jié)構(gòu)破壞時(shí)，PVC軟管內(nèi)環(huán)氧樹脂流出，可作為膠黏劑粘結(jié)鋼管混凝土柱的裂縫，使結(jié)構(gòu)具有一定的自愈合性，大大加強(qiáng)結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度。同時(shí)土工布還可以防止鋼管與混凝土的剝離。

盡管本說明書較多地使用了環(huán)氧樹脂1、橫向PVC軟管2、縱向PVC軟管3、聚丙烯編織絲及碳纖維絲交織而成的復(fù)合絲4、鋼管5、結(jié)構(gòu)膠6、內(nèi)置粘滯阻尼土工布7、混凝土8等術(shù)語，但并不排除使用其他術(shù)語的可能性。使用這些術(shù)語僅僅是為了更方便的描述本發(fā)明的本質(zhì)，把它們解釋成任何一種附加的限制都是與本發(fā)明精神相違背的。

應(yīng)當(dāng)理解的是，本說明書未詳細(xì)闡述的部分均屬于現(xiàn)有技術(shù)。

應(yīng)當(dāng)理解的是，上述針對(duì)較佳實(shí)施例的描述較為詳細(xì)，并不能因此而認(rèn)為是對(duì)本發(fā)明專利保護(hù)范圍的限制，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在本發(fā)明的啟示下，在不脫離本發(fā)明權(quán)利要求所保護(hù)的范圍情況下，還可以做出替換或變形，均落入本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)，本發(fā)明的請(qǐng)求保護(hù)范圍應(yīng)以所附權(quán)利要求為準(zhǔn)。