竹篾簾-混凝土預制構件板以及竹篾簾-混凝土預制構件的制作方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種竹篾簾-混凝土預制構件板以及一種竹篾簾-混凝土預制構件。
【背景技術】
[0002]自然狀態(tài)下，樹木根系的分布范圍在水平方向通常稍大于樹冠的垂直投影，隨著行道樹的不斷生長，它的根系會不斷在向土壤深處生長的同時，也向周邊不斷地蔓延擠壓，很容易導致路面的脹裂情況發(fā)生。近年來有關混凝土路面被樹根拱裂而導致的路面破壞現(xiàn)象越來越多。該問題對車輛、行人的通行安全造成影響，增加道路養(yǎng)護維修費用，造成資源浪費，不利于人類活動與自然環(huán)境和諧相處。
[0003]已有研究表明，鋼筋混凝土在路面工程中應用可以明顯縮減路面厚度，改善路用性能，減少后期的維修與養(yǎng)護費用，但其造價一般較普通混凝土路面高，我國也正在研究、試用推廣階段。考慮到我國竹資源比豐富，價格便宜，且竹筋的抗拉性能較好，賀冉等在一定實驗基礎上提出用竹筋代替鋼筋，和混凝土一起構成竹筋混凝土用于路面工程(賀冉等，《竹筋在混凝土路面中的應用試驗研究》[J]，四川建材，2012，3(38) =105-106)。但將竹筋實際應用于道路路面的具體性能還不明確，有待進一步研究。而且這些解決方案都是致力于提升路面性能的宏觀研究，針對樹根脹裂路面問題的專門研究目前還沒有?？偟膩碚f，樹根脹裂路面問題日漸嚴重，且目前尚無經(jīng)濟合理的解決措施。
[0004]混凝土預制件(Precast Concrete)，又稱PC構件，是指在工廠中通過標準化、機械化方式加工生產(chǎn)的混凝土制品。與之相對應的傳統(tǒng)現(xiàn)澆混凝土需要工地現(xiàn)場制模、現(xiàn)場澆注和現(xiàn)場養(yǎng)護?；炷令A制件被廣泛應用于建筑、交通、水利等領域，在國民經(jīng)濟中扮演重要的角色。截至目前，尚無將混凝土預制件應用在樹根脹裂路面問題上。

【發(fā)明內容】

[0005]為了解決上述問題，本發(fā)明通過提供一種竹篾簾-混凝土預制構件用于替代普通混凝土，實現(xiàn)預防樹根脹裂路面的目的。
[0006]本發(fā)明提供了一種竹篾簾-混凝土預制構件，設置于混凝土路面與素土之間，具有這樣的特征，包括:
[0007]混凝土預制構件，呈筐型，底面朝上設置，和混凝土路面接觸，用于承擔上部混凝土路面荷載；以及
[0008]竹篾簾層，與混凝土預制構件的頂面相匹配，與混凝土預制構件的頂面固定連接，與所述素土接觸，用于緩沖樹根生長所引起的對路面的擠壓。
[0009]在本發(fā)明提供的竹篾簾-混凝土預制構件中，還可以具有這樣的特征:
[0010]其中，竹篾簾層包含至少一層竹篾簾。
[0011]在本發(fā)明提供的竹篾簾-混凝土預制構件中，還可以具有這樣的特征:
[0012]其中，竹篾簾厚度為0.8?1.7cm。
[0013]在本發(fā)明提供的竹篾簾-混凝土預制構件中，還可以具有這樣的特征:
[0014]其中，竹篾簾由竹篾以十字交叉編織的方式制成。
[0015]在本發(fā)明提供的竹篾簾-混凝土預制構件中，還可以具有這樣的特征:
[0016]其中，竹篾簾層和混凝土預制構件之間采用結構膠粘接。
[0017]在本發(fā)明提供的竹篾簾-混凝土預制構件中，還可以具有這樣的特征:
[0018]其中，竹篾簾-混凝土預制構件尺寸為1.25mX0.75mX0.01m、ImX0.75mX0.01m、0.75mX0.75mX0.0lm 中任意一種。
[0019]本發(fā)明還提供了一種竹篾簾-混凝土預制構件板，其特征在于，包含:
[0020]多個竹篾簾-混凝土預制構件，多個竹篾簾-混凝土預制構件按一定方式排列，
[0021]其中，竹篾簾-混凝土預制構件采用如上任意一項所述的竹篾簾-混凝土預制構件，
[0022]多個混凝土預制構件構成混凝土預制構件板。
[0023]在本發(fā)明提供的竹篾簾-混凝土預制構件板中，還可以具有這樣的特征:
[0024]其中，混凝土預制構件板由多個混凝土預制構件一體成型。
[0025]本發(fā)明還提供了一種確定上述任意一種竹篾簾-混凝土預制構件最優(yōu)尺寸的方法，其特征在于，采用有限元軟件進行分析，包含以下步驟:
[0026]i)受力情況分析，將模型中不同尺寸規(guī)格的竹篾簾-混凝土預制構件的竹篾簾層作為一塊整體板進行分析，對所述竹篾簾層邊緣施加X、1、Z方向的約束，同時，根據(jù)環(huán)境對所述各個模型中竹篾簾層的表面施加同樣大小的力，而后導出所述竹篾簾層在X方向以及y方向的應力云圖，得到竹篾簾層的受力情況；
[0027]ii)變形情況分析，取所述竹篾簾層在z向的最大偏移位置進行時程分析，觀察所述最大偏移位置隨環(huán)境施加力變化的變化規(guī)律，并將不同模型的最大位移圖繪制在同一張圖上進行比較分析，得到竹篾簾層的變形情況；
[0028]iii)對得到的竹篾簾層的受力情況和變形情況綜合考慮，擇取優(yōu)選尺寸方案。
[0029]發(fā)明的作用和效果
[0030]本發(fā)明從樹根生長脹裂路面的基本力學機理出發(fā)，考慮竹材具有良好的順紋抗拉性能，且環(huán)保經(jīng)濟可再生，利用竹材的順紋抗拉能力抵抗樹根生長對路面產(chǎn)生的拉裂作用，提供了一種經(jīng)濟、環(huán)保、方便施工的竹篾簾-混凝土預制構件，通過預埋這種預制構件預防樹根脹裂路面。本發(fā)明提供的竹篾簾-混凝土預制構件具有以下有益效果:
[0031]I)竹篾簾-混凝土預制構件方便施工，能有效控制施工成本；
[0032]2)充分利用竹篾簾和混凝土不同材料的力學性能，降低樹根對路面的損害；
[0033]3)竹篾簾-混凝土預制構件的中空設計為樹根膨脹提供第二道防線，同時在一定程度上減少筑路所需材料；
[0034]4)竹材價格低廉，降低制造成本。
【附圖說明】
[0035]圖1是本發(fā)明提供的竹篾簾-混凝土預制構件的示意圖；
[0036]圖2是本發(fā)明提供的混凝土預制構件的示意圖；
[0037]圖3是本發(fā)明提供的竹篾簾-混凝土預制構件的預埋示意圖；
[0038]圖4是本發(fā)明提供的實施例中方案A的施工布置圖(圖中單位為mm)；
[0039]圖5是本發(fā)明提供的實施例中方案B的施工布置圖(圖中單位為mm)；
[0040]圖6是本發(fā)明提供的實施例中方案C的施工布置圖(圖中單位為mm)；
[0041]圖7a是本發(fā)明提供的實施例中方案A根據(jù)有限元軟件分析得到的x方向應力等值線圖；
[0042]圖7b是本發(fā)明提供的實施例中方案A根據(jù)有限元軟件分析得到的y方向應力等值線圖；
[0043]圖8a是本發(fā)明提供的實施例中方案B根據(jù)有限元軟件分析得到的x方向應力等值線圖；
[0044]圖Sb是本發(fā)明提供的實施例中方案B根據(jù)有限元軟件分析得到的y方向應力等值線圖；
[0045]圖9a是本發(fā)明提供的實施例中方案C根據(jù)有限元軟件分析得到的x方向應力等值線圖；
[0046]圖9b是本發(fā)明提供的實施例中方案C根據(jù)有限元軟件分析得到的y方向應力等值線圖；以及
[0047]圖10是本發(fā)明提供的實施例中方案A、B、C在z方向上的均布荷載-最大偏移曲線圖。
【具體實施方式】
[0048]以下結合實施例和附圖對本發(fā)明的竹篾簾-混凝土預制構件進行進一步說明。
[0049]圖1是本實施例提供的竹篾簾-混凝土預制構件的示意圖。
[0050]如圖1所示，本實施例中竹篾簾-混凝土預制構件100包括混凝土預制構件I和竹篾簾層2?；炷令A制構件1，呈筐型，底面朝上設置，和混凝土路面接觸，用于承擔上部混凝土路面荷載。竹篾簾層2，與素土接觸，用于緩沖樹根生長所引起的對路面的擠壓。本實施例中竹篾簾層2與混凝土預制構件I的平面尺寸相等，竹篾簾層2與混凝土預制構件I的頂面采用結構膠粘接。
[0051]竹篾簾層2包含竹篾簾，竹篾簾采用竹篾十字交叉編織而成。竹篾簾層2可采用單層竹篾簾，也可采用多層竹篾簾。若采用多層竹篾簾，竹篾簾之間采用結構膠粘接。每層竹篾簾層厚度為0.8?1.7cm。
[0052]圖2是本實施例提供的混凝土預制構件I的示意圖。
[0053]如圖2所示，混凝土預制構件I采用混凝土通過模具一次成型，混凝土預制構件I平面形狀可為四邊形。混凝土預制構件I整體呈筐型。
[0054]圖3是本實施例提供的竹篾簾-混凝土預制構件的預埋示意圖。