工字型預應力纖維增強復合材料組合梁的制作方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種工字型預應力纖維增強復合材料組合梁，該組合梁采用纖維增強復合材料，由腹板以及位于一個腹板上下兩端的翼緣組成工字型結(jié)構(gòu)，位于下端的翼緣開設有預應力筋孔道，該預應力筋孔道內(nèi)穿設有預應力筋。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型可以有效加快施工進度，有效控制纖維增強復合材料組合梁的撓度，降低成本，提高經(jīng)濟效益。
【專利說明】工字型預應力纖維增強復合材料組合梁
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種組合結(jié)構(gòu)橋梁，尤其是涉及一種工字型預應力纖維增強復合材料組合梁。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著科學技術(shù)的進步，工程結(jié)構(gòu)學科的發(fā)展在很大程度上取決于性能優(yōu)異的新材料、新技術(shù)的應用，而纖維增強復合材料(以下簡稱FRP)力學性能優(yōu)異，可重復利用，屬于環(huán)境友好型材料，其符合可持續(xù)發(fā)展的理念受到工程界的廣泛關(guān)注。
[0003]纖維增強復合材料具有比強度高和比模量高、耐化學腐蝕、抗疲勞性能好的特點，使用纖維增強復合材料制作的橋梁具有重量輕，強度高、易于安裝的優(yōu)點，在公路鐵路跨線立交橋，城市中心區(qū)過街橋，交通不便偏遠地區(qū)的橋梁、舊橋改造和在役橋翻新中具有很好的經(jīng)濟效益和社會效益；同時，在提高地震、洪水等災后應急能力以及快速反應能力方面也具有很重要的應用前景，纖維增強復合材料在橋梁工程中得到了越來越廣泛的重視。
[0004]在常用碳、玻璃還有芳綸三種纖維中，玻璃纖維以價格優(yōu)勢，在土木建筑領(lǐng)域有著很大的潛力；但是玻璃纖維增強復合材料通常彈性模量低，纖維增強復合材料在橋梁的應用主要受到剛度控制，單純使用纖維增強復合材料制造的橋梁難以滿足高性能、低成本的要求。通常有兩種方法來提高纖維增強復合材料梁的剛度:
[0005]1、玻璃纖維與彈性模量較高的纖維混雜使用；
[0006]2、增加梁截面慣性矩。
[0007]高彈性模量的纖維價格昂貴，混雜纖維增強復合材料橋梁的生產(chǎn)成本也很高，經(jīng)濟性不佳；增加梁截面尺寸來增加慣性矩受生產(chǎn)工藝所限，很難滿足結(jié)構(gòu)要求，且材料利用率較低。
實用新型內(nèi)容
[0008]本實用新型的目的就是為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷而提供一種工字型預應力纖維增強復合材料組合梁。
[0009]本實用新型的目的可以通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn):
[0010]一種工字型預應力纖維增強復合材料組合梁，該組合梁采用纖維增強復合材料，由腹板以及位于一個腹板上下兩端的翼緣組成工字型結(jié)構(gòu)，位于下端的翼緣開設有預應力筋孔道，該預應力筋孔道內(nèi)穿設有預應力筋。
[0011]所述的組合梁通過拉擠工藝、手糊工藝、RTM工藝或者纖維纏繞工藝成型。
[0012]所述的預應力筋孔道的截面形狀為圓形、橢圓形或者超橢圓形。
[0013]所述的預應力筋孔道沿組合梁軸向開設。
[0014]所述的預應力筋為鋼絞線、刻痕鋼絲、精軋螺紋鋼條、纖維增強復合材料筋或竹條。
[0015]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型提出了與預應力技術(shù)相結(jié)合的纖維增強復合材料組合梁，可有效控制撓度，充分利用材料，具有以下優(yōu)點:
[0016]1、采用本實用新型的組合梁可以全工廠預制，自重輕，吊裝便利，有效加快了施工進度。
[0017]2、通過纖維增強復合材料以及預設于梁內(nèi)的預應力筋，可以有效控制梁的撓度，充分利用材料，降低成本，提高經(jīng)濟效益。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0018]圖1為本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0019]圖2為本實用新型梁體的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0020]圖3為本實用新型預應力筋的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0021]下面結(jié)合附圖和具體實施例對本實用新型進行詳細說明。
[0022]實施例
[0023]如圖1-3所示，一種工字型預應力纖維增強復合材料組合梁，該組合梁采用纖維增強復合材料(FRP)，由腹板I以及位于一個腹板I上下兩端的翼緣2組成工字型結(jié)構(gòu)，位于下端的翼緣2開設有兩個沿組合梁軸向設置的預應力筋孔道3，該預應力筋孔道3內(nèi)穿設有預應力筋4。其中，組合梁可以通過拉擠工藝、手糊工藝、RTM工藝或者纖維纏繞工藝成型，預應力筋孔道的截面形狀為圓形、橢圓形或者超橢圓形，在本實施例中采用圓形，預應力筋可以為鋼絞線、刻痕鋼絲、精軋螺紋鋼條、纖維增強復合材料筋或竹條。
[0024]采用本實用新型可以有效加快施工進度，有效控制組合梁的撓度，降低成本，提高經(jīng)濟效益。本實用新型中的FRP材料可以采用市售的普通FRP材料，例如源仕復合材料有限公司、北京市京港玻璃鋼有限公司等生產(chǎn)的FRP材料。
[0025]上述的對實施例的描述是為便于該【技術(shù)領(lǐng)域】的普通技術(shù)人員能理解和應用本實用新型。熟悉本領(lǐng)域技術(shù)的人員顯然可以容易地對這些實施例做出各種修改，并把在此說明的一般原理應用到其他實施例中而不必經(jīng)過創(chuàng)造性的勞動。因此，本實用新型不限于這里的實施例，本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)本實用新型的揭示，對于本實用新型做出的改進和修改都應該在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種工字型預應力纖維增強復合材料組合梁，該組合梁采用纖維增強復合材料，其特征在于，由腹板以及位于一個腹板上下兩端的翼緣組成工字型結(jié)構(gòu)，位于下端的翼緣開設有預應力筋孔道，該預應力筋孔道內(nèi)穿設有預應力筋。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種工字型預應力纖維增強復合材料組合梁，其特征在于，所述的組合梁通過拉擠工藝、手糊工藝、RTM工藝或者纖維纏繞工藝成型。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種工字型預應力纖維增強復合材料組合梁，其特征在于，所述的預應力筋孔道的截面形狀為圓形、橢圓形或者超橢圓形。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種工字型預應力纖維增強復合材料組合梁，其特征在于，所述的預應力筋孔道沿組合梁軸向開設。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種工字型預應力纖維增強復合材料組合梁，其特征在于，所述的預應力筋為鋼絞線、刻痕鋼絲、精軋螺紋鋼條、纖維增強復合材料筋或竹條。
【文檔編號】E01D101/28GK203603017SQ201320661658
【公開日】2014年5月21日 申請日期:2013年10月24日 優(yōu)先權(quán)日:2013年10月24日
【發(fā)明者】劉玉擎, 辛灝輝, 王博 申請人:同濟大學