一种主动式抗撞击型钢混凝土防护结构

1.本实用新型属于建筑施工技术领域，具体涉及一种主动式抗撞击型钢混凝土防护结构。

背景技术：

2.在结构体系中，型钢混凝土柱作为主要抗撞击受力构件，广泛应用于安全等级高的公共建筑、交通设施、防护工程和军事工程等领域。由于在柱中配置了多种形式的型钢，显著提升了结构的延性，而提升结构的延性就意味着在上部结构惯性约束下，增强了撞击体与结构的耦合作用效应，放大了结构的动力响应，加大了结构出现损伤破坏的风险。并且撞击环境和结构反应具有跨尺度特征，在低速与高速阶跃撞击荷载作用下，撞击体与结构的耦合作用会显著改变结构的运动状态，增加结构位移控制难度，增大结构失效损失。

技术实现要素：

3.本实用新型所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种主动式抗撞击型钢混凝土防护结构，其结构设计合理，通过在混凝土构件的外侧设置由抗冲击层和钢套筒构成的主动吸能防护层，能有效提升型钢混凝土防护结构的主动吸能能力，进而降低因混凝土构件与混凝土基座的耦合作用而导致整体结构的运动状态发生改变的程度大小，进而降低结构失效损失。
4.为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：一种主动式抗撞击型钢混凝土防护结构，其特征在于：包括混凝土构件和设置在混凝土构件外侧的主动吸能防护层，所述混凝土构件的底部设置有混凝土基座，所述主动吸能防护层包括设置在混凝土构件外的抗冲击层和设置在抗冲击层外部的钢套筒，所述混凝土构件内预埋有钢筋骨架和型钢，所述钢筋骨架包括多根呈环形布设的纵筋和用于将多根纵筋箍设在一起的箍筋，所述型钢沿纵筋的延伸方向布设在箍筋的中心。
5.上述的一种主动式抗撞击型钢混凝土防护结构，其特征在于：所述型钢为工字钢。
6.上述的一种主动式抗撞击型钢混凝土防护结构，其特征在于：所述抗冲击层为聚苯乙烯抗冲击层，所述抗冲击层包覆在混凝土构件的周侧，所述抗冲击层的两端分别与混凝土构件的两端相平齐。
7.上述的一种主动式抗撞击型钢混凝土防护结构，其特征在于：所述抗冲击层的内壁紧贴混凝土构件的外壁布设，所述钢套筒的内壁紧贴抗冲击层的外壁布设。
8.上述的一种主动式抗撞击型钢混凝土防护结构，其特征在于：所述型钢的下端伸入至混凝土基座内。
9.本实用新型与现有技术相比具有以下优点：
10.1、本实用新型通过在混凝土构件的外部设置抗冲击层，当型钢混凝土防护结构受到撞击时，抗冲击层能有效起到缓冲吸能的作用，减小混凝土构件的撞击位移变形量，进而提高型钢混凝土防护结构的抗冲击能力。
11.2、本实用新型通过在抗冲击层的外部设置钢套筒，能够通过钢套筒对抗冲击层进行有效防护，避免抗冲击层的损坏，能进一步提高型钢混凝土防护结构的抗冲击能力。
12.综上所述，本实用新型结构设计合理，通过在混凝土构件的外侧设置由抗冲击层和钢套筒构成的主动吸能防护层，能有效提升型钢混凝土防护结构的主动吸能能力，进而降低因混凝土构件与混凝土基座的耦合作用而导致整体结构的运动状态发生改变的程度大小，进而降低结构失效损失。
13.下面通过附图和实施例，对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。
附图说明
14.图1为本实用新型的结构示意图。
15.图2为图1的a-a剖视图。
16.附图标记说明:
17.1—混凝土构件；
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2—抗冲击层；
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3—钢套筒；
18.4—钢筋骨架；
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4-1—纵筋；
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4-2—箍筋；
19.5—型钢；
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6—混凝土基座；
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7—连接孔。
具体实施方式
20.如图1和图2所示，本实用新型包括混凝土构件1和设置在混凝土构件1外侧的主动吸能防护层，所述混凝土构件1的底部设置有混凝土基座6，所述主动吸能防护层包括设置在混凝土构件1外的抗冲击层2和设置在抗冲击层2外部的钢套筒3，所述混凝土构件1内预埋有钢筋骨架4和型钢5，所述钢筋骨架4包括多根呈环形布设的纵筋4-1和用于将多根纵筋4-1箍设在一起的箍筋4-2，所述型钢5沿纵筋4-1的延伸方向布设在箍筋4-2的中心。
21.实际使用时，通过在混凝土构件1的外侧设置主动吸能防护层，能有效提升型钢混凝土防护结构的主动吸能能力，进而降低因混凝土构件1与混凝土基座6的耦合作用而导致整体结构的运动状态发生改变的程度大小，进而降低结构失效损失。
22.需要说明的是，通过在混凝土构件1的外部设置抗冲击层2，当型钢混凝土防护结构受到撞击时，抗冲击层2能有效起到缓冲吸能的作用，减小混凝土构件1的撞击位移变形量，进而提高型钢混凝土防护结构的抗冲击能力。
23.具体实施时，抗冲击层2与钢套筒3注塑成型为一体，通过在抗冲击层2的外部设置钢套筒3，能够通过钢套筒3对抗冲击层2进行有效防护，避免抗冲击层2的损坏，能进一步提高型钢混凝土防护结构的抗冲击能力。
24.本实施例中，所述型钢5为工字钢。
25.实际使用时，型钢5的腹板与混凝土构件1的两个侧壁相互平行。
26.本实施例中，所述抗冲击层2为聚苯乙烯抗冲击层，所述抗冲击层2包覆在混凝土构件1的周侧，所述抗冲击层2的两端分别与混凝土构件1的两端相平齐。
27.实际使用时，通过将抗冲击层2设置为聚苯乙烯抗冲击层，聚苯乙烯作为弹性阻尼材料能够起到吸能防护的作用，可以弥补目前防护构造的劣势，达到提升结构抗撞击性能的目的。
28.本实施例中，所述抗冲击层2的厚度大于钢套筒3的厚度。
29.实际使用时，钢套筒3的厚度为2mm，抗冲击层2的厚度为20mm，混凝土构件1的混凝土保护层的厚度为25mm。
30.需要说明的是，混凝土构件1的截面配钢率为4.3％。
31.本实施例中，所述抗冲击层2的内壁紧贴混凝土构件1的外壁布设，所述钢套筒3的内壁紧贴抗冲击层2的外壁布设。
32.实际使用时，当混凝土构件1施工完成后，将钢套筒3套设在混凝土构件1的外部，并调整好钢套筒3的位置，在钢套筒3与混凝土构件1之间通过聚苯乙烯材料注塑成型抗冲击层2。
33.本实施例中，所述型钢5的下端伸入至混凝土基座6内。
34.实际使用时，混凝土构件1为方形立柱，混凝土基座6为方形基座，混凝土构件1和混凝土基座6一体浇筑而成，混凝土构件1位于混凝土基座6的上部中心。
35.需要说明的是，混凝土基座6上开设有四个贯通混凝土基座6上下端面的连接孔7，连接孔7的设置便于将混凝土基座6与结构体系进行连接。
36.以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例，并非对本实用新型作任何限制，凡是根据本实用新型技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变化，均仍属于本实用新型技术方案的保护范围内。

技术特征：

1.一种主动式抗撞击型钢混凝土防护结构，其特征在于：包括混凝土构件(1)和设置在混凝土构件(1)外侧的主动吸能防护层，所述混凝土构件(1)的底部设置有混凝土基座(6)，所述主动吸能防护层包括设置在混凝土构件(1)外的抗冲击层(2)和设置在抗冲击层(2)外部的钢套筒(3)，所述混凝土构件(1)内预埋有钢筋骨架(4)和型钢(5)，所述钢筋骨架(4)包括多根呈环形布设的纵筋(4-1)和用于将多根纵筋(4-1)箍设在一起的箍筋(4-2)，所述型钢(5)沿纵筋(4-1)的延伸方向布设在箍筋(4-2)的中心。2.按照权利要求1所述的一种主动式抗撞击型钢混凝土防护结构，其特征在于：所述型钢(5)为工字钢。3.按照权利要求1所述的一种主动式抗撞击型钢混凝土防护结构，其特征在于：所述抗冲击层(2)为聚苯乙烯抗冲击层，所述抗冲击层(2)包覆在混凝土构件(1)的周侧，所述抗冲击层(2)的两端分别与混凝土构件(1)的两端相平齐。4.按照权利要求1所述的一种主动式抗撞击型钢混凝土防护结构，其特征在于：所述抗冲击层(2)的内壁紧贴混凝土构件(1)的外壁布设，所述钢套筒(3)的内壁紧贴抗冲击层(2)的外壁布设。5.按照权利要求1所述的一种主动式抗撞击型钢混凝土防护结构，其特征在于：所述型钢(5)的下端伸入至混凝土基座(6)内。

技术总结

本实用新型公开了一种主动式抗撞击型钢混凝土防护结构，包括混凝土构件和设置在混凝土构件外侧的主动吸能防护层，混凝土构件的底部设置有混凝土基座，主动吸能防护层包括设置在混凝土构件外的抗冲击层和设置在抗冲击层外部的钢套筒，混凝土构件内预埋有钢筋骨架和型钢，钢筋骨架包括多根呈环形布设的纵筋和用于将多根纵筋箍设在一起的箍筋，型钢沿纵筋的延伸方向布设在箍筋的中心。本实用新型结构设计合理，通过在混凝土构件的外侧设置由抗冲击层和钢套筒构成的主动吸能防护层，能有效提升型钢混凝土防护结构的主动吸能能力，进而降低因混凝土构件与混凝土基座的耦合作用而导致整体结构的运动状态发生改变的程度大小，进而降低结构失效损失。降低结构失效损失。降低结构失效损失。