一种中空双层FRP管混凝土组合结构制造技术

一种中空双层ＦＲＰ管混凝土组合结构，其特征是组合结构由作为外侧壁的ＦＲＰ外管、作为内侧壁的ＦＲＰ芯管和固结在ＦＲＰ外管与ＦＲＰ芯管之间的钢筋混凝土层或混凝土层构成。本发明专利技术具有良好的结构受力性能和抗震性能，能减小结构自重和提高结构的抗弯刚度，方便构件运输，施工安装快捷；可用于加固改造工程；特别适用于海洋、潮湿和盐碱地等恶劣环境下建筑、桥梁和特殊结构。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及管结构，更具体地说是一种应用在结构工程
中，可用于加固改造工 程，特别适用于海洋、潮湿和盐碱地等恶劣环境下建筑、桥梁和特殊结构。
技术介绍
FRP管是指纤维增强复合材料(FRP)通过拉挤、模压和缠绕等生产工艺形成的管状型材， 可用于结构工程领域。目前，在实际工程中，钢管混凝土结构和纤维增强塑料FRP约束混凝 土结构应用较多，其主要形式包括在钢管内浇筑混凝土，或在FRP管内填充混凝土，或以FRP 布缠绕混凝土形成实心截面的承重柱。实际工程中，实心钢管混凝土或FRP管混凝土通常被 用于轴心受压或荷载偏心较小的压弯构件。然而，当构件长细比或荷载偏心率较大时，其承 载力很大程度上将由其抗弯刚度控制，此时实心钢管混凝土或FRP管混凝土靠近截面形心部 位的材料并不能提供多少抗弯刚度，但却增加了构件的自重，同时构件截面也较大。另外，在海洋、潮湿和盐碱地等恶劣环境中，应用实心钢管混凝土，其外钢管需要刷防 腐涂料或采用特殊的防腐蚀措施，这样极大地增加了工程造价和技术难度，同时后期维护费 用也较高。
技术实现思路
本专利技术是为避免上述现有技术所存在的不足之处，提供一种可用于加固改造工程，特别 适用于海洋、潮湿和盐碱地等恶劣环境下建筑、桥梁和特殊结构的中空双层FRP管混凝土 组合结构， 一方面可以提高结构的受力性能和抗震性能，减小结构自重，提高结构的抗弯刚 度，便于构件运输和施工安装；另一方面在海洋、潮湿和盐碱地等恶劣环境中具有良好的耐 腐蚀等优点。本专利技术解决技术问题采用如下技术方案本专利技术中空双层FRP管混凝土组合结构的特点是所述组合结构是由作为外侧壁的FRP 外管、作为内侧壁的FRP芯管和固结在FRP外管与FRP芯管之间的钢筋混凝土层或混凝土 层构成的空心管柱。本专利技术中空双层FRP管混凝土组合结构的特点也在于所述组合结构的截面形式是以圆 形、方形或矩形的FRP外管与圆形、方形或矩形的FRP芯管之间的任意组合。 与已有技术相比，本专利技术的有益效果体现在1、本专利技术合理应用了纤维增强塑料约束混凝土的结构形式。 一方面，混凝土在FRP芯 管和FRP外管的共同约束之下，可以明显改善混凝土材料的受力性能；另一方面，混凝土层也大大提高了FRP管的强度和刚度。本专利技术组合结构抗弯刚度大、自重轻，抗震性能和抗火 性能良好，并具有优越的耐腐蚀性能，便于构件运输，施工安装快捷。2、 本专利技术是在将FRP外管与FRP芯管安装就位后，在外管与芯管之间浇筑混凝土，形 成组合结构，可以有效降低施工模板费用和施工费用。3、 本专利技术可广泛用于加固改造工程，特别适用于海洋和潮湿等恶劣环境下建筑、桥梁 和特殊结构。附图说明图l为专利技术结构示意图。图2、图3、图4、图5、图6、图7、图8和图9为本专利技术不同实施方式结构示意图。 图中标号1为FRP外管、2为钢筋混凝土层、3为FRP芯管、 以下通过具体实施方式，结合附图对本专利技术作进一步说明。 具体实施例方式参见图1，由作为外侧壁的FRP外管1、作为内侧壁的FRP芯管3和固结在FRP外管1 与FRP管内3之间的混凝土层或钢筋混凝土层2构成空心管柱。具体实施中，组合结构的截面形式是以圆形、方形或矩形的FRP外管1与圆形、方形 或矩形的FRP芯管3之间的任意组合。包括图1所示的圆形套圆形双层FRP管混凝土结构；图2所示的圆形套方形双层FRP管混凝土结构；图3所示的圆形套矩形双层FRP管混凝土结构；图4所示的方形套圆形双层FRP管混凝土结构；图5所示的方形套方形双层FRP管混凝土结构；图6所示的方形套矩形双层FRP管混凝土结构；图7所示的矩形套圆形双层FRP管混凝土结构；图8所示的矩形套方形双层FRP管混凝土结构；图9所示的矩形套矩形双层FRP管混凝土结构。本实施例中，FRP外管1和FRP芯管3可以采用玻璃纤维GFRP管、碳纤维CFRP管、 或芳纶纤维AFRP管，混凝土可以是普通混凝土或抗压强度在80-120MPa的高强混凝土和 自密实混凝土。具体制备是先将FRP芯管3就位，在FRP芯管3外围绑扎钢筋，然后在钢筋外围将FRP 外管1就位，最后在内、外FRP管之间浇筑混凝土，待混凝土固结形成即中空双层FRP管 混凝土组合结构。本专利技术可以具体应用于土木工程中的柱件、支撑件、桁架等。权利要求1、一种中空双层FRP管混凝土组合结构，其特征是所述组合结构是由作为外侧壁的FRP外管(1)、作为内侧壁的FRP芯管(3)和固结在所述FRP外管(1)与FRP芯管(3)之间的混凝土层或钢筋混凝土层(2)构成的空心管柱。2、 根据权利要求1所述的中空双层FRP管混凝土组合结构，其特征是所述组合结构的 截面形式是以圆形、方形或矩形的FRP外管(1)与圆形、方形或矩形的FRP芯管(3)之 间的任意组合。全文摘要一种中空双层FRP管混凝土组合结构，其特征是组合结构由作为外侧壁的FRP外管、作为内侧壁的FRP芯管和固结在FRP外管与FRP芯管之间的钢筋混凝土层或混凝土层构成。本专利技术具有良好的结构受力性能和抗震性能，能减小结构自重和提高结构的抗弯刚度，方便构件运输，施工安装快捷；可用于加固改造工程；特别适用于海洋、潮湿和盐碱地等恶劣环境下建筑、桥梁和特殊结构。文档编号E04C3/34GK101177966SQ200710191079公开日2008年5月14日 申请日期2007年12月6日 优先权日2007年12月6日专利技术者王静峰 申请人:合肥工业大学本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种中空双层ＦＲＰ管混凝土组合结构，其特征是所述组合结构是由作为外侧壁的ＦＲＰ外管（１）、作为内侧壁的ＦＲＰ芯管（３）和固结在所述ＦＲＰ外管（１）与ＦＲＰ芯管（３）之间的混凝土层或钢筋混凝土层（２）构成的空心管柱。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：王静峰，
申请(专利权)人：合肥工业大学，
类型：发明
国别省市：34[中国|安徽]