一种用于海洋环境的玄武岩纤维型钢混凝土复合立柱制造技术

本实用新型专利技术公开了一种用于海洋环境的玄武岩纤维型钢混凝土复合立柱，包括一核心型钢混凝土柱、一玄武岩纤维管和一玄武岩纤维筋。相比于现有海上风力机支撑结构的构件，可以有效缓解海洋中的涡激振动，具有经济和耐腐蚀的优点。

A basalt fiber reinforced concrete composite column used in marine environment

The utility model discloses a basalt fiber reinforced concrete composite column for the marine environment, including a core steel concrete column, a basalt fiber tube and a basalt fiber reinforcement. Compared with the existing offshore wind turbine support structure components, it can effectively alleviate the vortex induced vibration in the ocean, and has the advantages of economy and corrosion resistance.

【技术实现步骤摘要】
一种用于海洋环境的玄武岩纤维型钢混凝土复合立柱
本技术具体涉及一种用于海洋环境的玄武岩纤维型钢混凝土复合立柱。
技术介绍
风能作为一种清洁的可再生能源，正越来越受到世界各国的重视。近十年来，全球每年风电装机容量增长速率为20％-30％，世界风电正以迅猛的速度发展。在国家政策引导下，我国海上风力发电也得到了广泛的应用和发展，总装机容量已居世界第一。目前海上风力机大都部署在离海岸较近的浅水海域。但大部分海上风力机的支撑结构将长期处于恶劣的海洋环境中，承受复杂的海、浪、流等作用。这些载荷的长期周期作用以及它们之间的耦合效应，会引起结构的振动从而降低结构的疲劳寿命，甚至可能造成海上风电机的大幅度运动直接导致结构破坏，会给风力机的安全和可靠运行带来严重威胁，需要给予重点关注。涡激振动一直以来是海上风电机结构疲劳破坏的一个主要因素，也是长期以来海洋工程中颇具挑战性的问题之一。随着水深的增加，结构的涡激振动问题变得更加严峻.严重的可导致风力机失稳、倒塌，造成重大损失。
技术实现思路
本技术的目的在于克服现有技术缺陷，提供一种用于海洋环境的玄武岩纤维型钢混凝土复合立柱。本技术的具体技术方案如下：一种用于海洋环境的玄武岩纤维型钢混凝土复合立柱，包括一核心型钢混凝土柱、一玄武岩纤维管和一玄武岩纤维筋；该核心型钢混凝土柱填充适配于玄武岩纤维管内，使核心型钢混凝土柱被玄武岩纤维管有效约束，提高核心混凝土的承载力和变形能力，同时使玄武岩纤维管被核心型钢混凝土柱支撑，防止玄武岩纤维管发生内凹屈服破坏，提高玄武岩纤维管的稳定承载力；玄武岩纤维筋呈螺旋状包绕于玄武岩纤维管的外壁面以有效缓解海洋环境中的涡激振动。在本技术的一个优选实施方案中，所述核心型钢混凝土柱包括混凝土柱本体和埋设于其中的横截面为Y形的型钢。进一步优选的，所述型钢包括尺寸相同第一支板、第二支板和第三支板，该第一支板、第二支板和第三支板以120度的两两夹角构成型钢的Y形的横截面。本技术的有益效果是：本技术包括一核心型钢混凝土柱、一玄武岩纤维管和一玄武岩纤维筋，相比于现有海上风力机支撑结构的构件，可以有效缓解海洋中的涡激振动，具有经济和耐腐蚀的优点。其中，核心型钢混凝土柱相比于传统的钢筋混凝土结构具备承载力大、刚度大和抗震性能好的优点；与钢结构相比，具有结构局部、整体稳定性好和节省钢材的优点。附图说明图1为本技术的结构示意图。图2为本技术的横截面示意图。具体实施方式以下通过具体实施方式结合附图对本技术的技术方案进行进一步的说明和描述。如图1和2所示，一种用于海洋环境的玄武岩纤维型钢混凝土复合立柱，包括一核心型钢混凝土柱1、一玄武岩纤维管2和一玄武岩纤维筋3；该核心型钢混凝土柱1填充适配于玄武岩纤维管2内，使核心型钢混凝土柱1被玄武岩纤维管2有效约束，提高核心型钢混凝土柱1的承载力和变形能力，同时使玄武岩纤维管2被核心型钢混凝土柱1支撑，防止玄武岩纤维管2发生内凹屈服破坏，提高玄武岩纤维管2的稳定承载力；玄武岩纤维筋3呈螺旋状包绕于玄武岩纤维管2的外壁面以有效缓解海洋环境中的涡激振动，同时玄武岩纤维具备强度高、耐久性好和耐腐蚀性的优点，从而提高结构的寿命，从而提高了结构的寿命，上述螺旋状的具体参数如下：螺距取5～17.5D，螺高为0.15D～0.25D，其中D表示玄武岩纤维管的外径。核心型钢混凝土柱1包括混凝土柱本体10和埋设于其中的横截面为Y形的型钢11。具体的，所述型钢11包括尺寸相同第一支板111、第二支板112和第三支板113，该第一支板111、第二支板112和第三支板113以120度的两两夹角构成型钢11的Y形的横截面。本技术的制作方法如下：(1)材料准备：将玄武岩纤维连续缠绕在一定直径的模具上，同时加入聚合黏接剂，当玄武岩管材成型后，将其从模具卸下，即制成了玄武岩纤维管2，对玄武岩纤维管2的内表面和外表面进行平整处理。将玄武岩纤维筋3缠绕在玄武岩纤维管2外部。(2)型钢焊接：第一支板111、第二支板112和第三支板113以120度的两两夹角焊接构成型钢11的Y形的横截面。(3)混凝土浇筑：型钢11直立固定，外套玄武岩纤维管2。按设计配比拌制混凝土，强度等级为C30-C40之间，可适当添加减水剂和矿物外加剂，以提高混凝土的防腐蚀能力。将混凝土填入型钢11和玄武岩纤维管2之间，并充分振捣密实，从而形成核心型钢混凝土柱1。(4)混凝土养护：将制作好的由型钢核心型钢混凝土柱1玄武岩纤维管2和玄武岩纤维筋3构成的复合构件按照混凝土相关规范进行养护处理。以上所述，仅为本技术的较佳实施例而已，故不能依此限定本技术实施的范围，即依本技术专利范围及说明书内容所作的等效变化与修饰，皆应仍属本技术涵盖的范围内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于海洋环境的玄武岩纤维型钢混凝土复合立柱，其特征在于：包括一核心型钢混凝土柱、一玄武岩纤维管和一玄武岩纤维筋；该核心型钢混凝土柱填充适配于玄武岩纤维管内，使核心型钢混凝土柱被玄武岩纤维管有效约束，提高核心混凝土的承载力和变形能力，同时使玄武岩纤维管被核心型钢混凝土柱支撑，防止玄武岩纤维管发生内凹屈服破坏，提高玄武岩纤维管的稳定承载力；玄武岩纤维筋呈螺旋状包绕于玄武岩纤维管的外壁面以缓解海洋环境中的涡激振动；上述核心型钢混凝土柱包括混凝土柱本体和埋设于其中的横截面为Y形的型钢，该型钢包括尺寸相同第一支板、第二支板和第三支板，该第一支板、第二支板和第三支板以120度的两两夹角构成型钢的Y形的横截面。

【技术特征摘要】
1.一种用于海洋环境的玄武岩纤维型钢混凝土复合立柱，其特征在于：包括一核心型钢混凝土柱、一玄武岩纤维管和一玄武岩纤维筋；该核心型钢混凝土柱填充适配于玄武岩纤维管内，使核心型钢混凝土柱被玄武岩纤维管有效约束，提高核心混凝土的承载力和变形能力，同时使玄武岩纤维管被核心型钢混凝土柱支撑，防止玄武岩纤维管发生内凹...

【专利技术属性】
技术研发人员：钱佳敏，陈林聪，
申请(专利权)人：华侨大学，
类型：新型
国别省市：福建,35