考虑界面滑移效应的FRP-集成竹新型组合梁结构及其制造方法技术

本发明专利技术公开了考虑界面滑移效应的多种FRP

【技术实现步骤摘要】
考虑界面滑移效应的FRP
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集成竹新型组合梁结构及其制造方法

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[0001]本专利技术涉及土木工程领域，尤其是涉及多种考虑界面滑移效应的 FRP
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集成竹新型组合梁结构及其制造方法。

技术介绍
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[0002]相关技术中，中国是世界竹材的中心产区之一，竹林面积占全球 竹材种植面积的四分之一。随着能源枯竭和环境恶化，高能耗、高污 染的传统建筑结构亟待转型升级，竹产业的高质量和高附加值正是推 进生态文明建设的最好诠释。组合结构已经成文土木工程行业研究热 点，将FRP和集成竹组合，可以优势互补，是满足生态文明建筑组 合。
[0003]集成竹相较于传统原竹有轻质高强、力学性能好的优点，但耐久 性差、弹性模量低限制其发展。而FRP材料轻质、高强、耐久耐腐 蚀性好，正好可以弥补集成竹的缺陷，将两者结合在一起实现1+1>2 的效果。
[0004]在组合结构研究中，界面滑移效应影响组合梁性能的重要因素。 针对在组合结构中减少界面滑移影响，国内外已有一定的实践研究及 理论依据。目前工程实践中，连接方式大多为两种，胶结和螺栓连接， 胶结操作方便但强度低、易脆性断裂，螺栓连接不易破坏但滑移大， 合理的连接方式是实现FRP
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集成竹新型组合梁的重要前提。

技术实现思路
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[0005]本专利技术旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本 专利技术的一个目的在于提出多种考虑界面滑移效应的FRP
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集成竹新型 组合梁结构，该FRP
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集成竹新型组合梁结构，能够有效减小集成竹 材易开裂的性能缺陷，同时大幅度提高集成竹梁的承载能力和变形能 力，使其受力性能更为稳定，并且耐腐蚀，耐久性能好，符合绿色生 态环保理念。
[0006]本专利技术的另一个目的在于提出多种考虑界面滑移效应的FRP
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集 成竹新型组合梁结构及其制造方法。
[0007]根据本专利技术第一方面实施例的多种考虑界面滑移效应的FRP
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集 成竹新型组合梁结构，包括：集成竹材，FRP拉挤型材：等厚和不等 厚集成竹材连接在FRP拉挤型材两端、集成竹材填充FRP拉挤型材 凹陷处、外部FRP拉挤型材、内填集成竹材，螺栓，螺栓贯穿FRP 拉挤型材和集成竹，螺栓连接两个构件；结构胶，设于FRP拉挤型 材和集成竹表面，连接两个构件；铆钉，铆钉贯穿FRP拉挤型材和 集成竹。这四种组合方式分别用胶接、螺栓连接、胶栓连接、铆钉连 接。
[0008]根据本专利技术第一方面实施例的考虑界面滑移效应的FRP
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集成竹 新型组合梁结构，由于本专利技术实施例的FRP
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集成竹新型组合梁结构， 可以能够有效减小集成竹材易开裂的性能缺陷，同时大幅度提高集成 竹梁的承载能力和变形能力，使其受力性能更为稳定，并且耐腐蚀， 耐久性能好，符合绿色生态环保理念，用FRP增强集成竹梁结构整 体的施工方便，成本低，实用性更广泛，通过胶接、栓接和胶栓接能 够降低界面滑移效应对组合结构
力学性能的负面影响。
[0009]在本专利技术的一些实施例中，所述FRP拉挤型材长度为L，所述集 成竹材连接在FRP拉挤型材两端搭接长度不小于L；所述FRP拉挤 型材长度为L，所述集成竹材填充FRP拉挤型材凹陷处长度不小于L； 所述FRP拉挤型材长度为L，所述集成竹材内填FRP拉挤型材长度 不小于L，所述FRP拉挤型材包裹集成竹材。
[0010]在本专利技术的一些实施例中，所述FRP拉挤型材包括工字型、方 管型中的至少一种。
[0011]在本专利技术的一些实施例中，所述集成竹材和FRP拉挤型材部分 开设有螺栓孔或铆钉孔，组合梁结构组件还包括螺栓或铆钉，所述螺 栓或铆钉与所述螺栓孔或铆钉孔配合。
[0012]在本专利技术的一些实施例中，所述FRP拉挤型材截面宽度为B， 高度为H，所述螺栓间距离在截面中位于1/3B～B或1/3H～H之间， 所述螺栓间距离在长度上位于1/4L～1/6L之间。
[0013]根据本专利技术第二方面实施例的考虑界面滑移效应的FRP
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集成竹 新型组合梁结构的制造方法，包括步骤如下：
[0014]S10、所述集成竹材以水平方向放置，切割并清洁需要组合的所 述集成竹材的表面，以在所述集成竹材的表面形成组合区域；
[0015]S20、所述工字型FRP拉挤型材以水平方向放置，切割并清洁需 要组合的所述工字型FRP拉挤型材的表面，以在所述工字型FRP拉 挤型材的表面形成组合区域；
[0016]S30、比较所述集成竹材和工字型FRP拉挤型材两者长度、截面 宽度、截面高度，将两者切割成相同长度L，能够吻合连接的宽度和 高度，以至于等厚和不等厚集成竹材能在工字型FRP拉挤型材两端 组合；
[0017]S40、根据尺寸范围，所述螺栓间距离在截面中位于1/3B～B或 1/3H～H之间、所述螺栓间距离在长度上位于1/4L～1/6L之间，在所 述FRP拉挤型材上标注螺栓孔的位置，根据标注出的所述螺栓孔位 置在所述集成竹相应位置上标注螺栓孔的位置，将螺栓穿入固定所述 FRP拉挤型材和集成竹；并且用结构胶涂刷两种组件连接表面进行组 合；再者将以上两种方式结合，将集成竹材能在工字型FRP拉挤型 材胶栓连接进行组合；根据尺寸范围，在所述FRP拉挤型材上标注 铆钉孔的位置，根据标注出的所述铆钉孔位置在所述集成竹相应位置 上标注铆钉孔的位置，将铆钉穿入固定所述FRP拉挤型材和集成竹； 形成四种不同连接方式的组合梁。
[0018]根据本专利技术第二方面实施例的考虑界面滑移效应的FRP
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集成竹 新型组合梁结构的制造方法，采用此制造方法，施工方便，成本低， 不需要大型的设备即可制造，应用性广泛。同时集成竹材在FRP两 端易于观察组合构件相对位置。
[0019]根据本专利技术第三方面实施例的考虑界面滑移效应的FRP
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集成竹 新型组合梁结构的制造方法，包括步骤如下：
[0020]S10、所述集成竹材以水平方向放置，切割并清洁需要组合的所 述集成竹材的表面，以在所述集成竹材的表面形成组合区域；
[0021]S20、所述工字型FRP拉挤型材以水平方向放置，切割并清洁需 要组合的所述工字型FRP拉挤型材的表面，以在所述工字型FRP拉 挤型材的表面形成组合区域；
[0022]S30、比较所述集成竹材和工字型FRP拉挤型材两者长度、截面 宽度、截面高度，将两者切割成相同长度L，能够吻合连接的宽度和 高度，以至于集成竹材能在工字型FRP拉挤
型材凹陷处组合；
[0023]S40、根据尺寸范围，所述螺栓间距离在截面中位于1/3B～B或 1/3H～H之间、所述螺栓间距离在长度上位于1/4L～1/6L之间，在所 述FRP拉挤型材上标注螺栓孔的位置，根据标注出的所述螺栓孔位 置在所述集成竹相应位置上标注螺栓孔的位置，将螺栓穿入固定所述 FRP拉挤型材和集成竹；并且本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.考虑界面滑移效应的多种FRP
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集成竹新型组合梁结构，其特征在于，包括：集成竹梁(1)，所述集成竹梁符合实际建筑结构；FRP拉挤型材(2、3)，所述FRP拉挤型材位置为所述集成竹材连接在FRP拉挤型材两端、集成竹材填充FRP拉挤型材凹陷处、外部FRP拉挤型材、内填集成竹材，所述FRP形状包括：工字型、方管型等中的至少一种。螺栓(4)，所诉螺栓贯穿FRP拉挤型材和集成竹，所述螺栓连接两个构件。结构胶(5)，所述胶粘剂设于FRP拉挤型材和集成竹表面，所述胶粘剂连接两个构件。铆钉(6)，所诉铆钉贯穿FRP拉挤型材和集成竹，所述铆钉连接两个构件。2.根据权利要求1所述的考虑界面滑移效应的多种FRP
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集成竹新型组合梁结构，其特征在于，所述FRP拉挤型材长度为L，所述集成竹材连接在FRP拉挤型材两端搭接长度不小于L；所述FRP拉挤型材长度为L，所述集成竹材填充FRP拉挤型材凹陷处长度不小于L；所述FRP拉挤型材长度为L，所述集成竹材内填FRP拉挤型材长度不小于L，所述FRP拉挤型材包裹集成竹材。3.根据权利要求1所述的考虑界面滑移效应的多种FRP
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集成竹新型组合梁结构，其特征在于，所述FRP拉挤型材包括工字型、方管型中的至少一种；所述集成竹材和FRP拉挤型材部分开设有螺栓孔或铆钉孔，组合梁结构组件还包括螺栓或铆钉，所述螺栓或铆钉与所述螺栓孔或铆钉孔配合；所述FRP拉挤型材截面宽度为B，高度为H，所述螺栓或铆钉间距离在截面中位于1/3B～B或1/3H～H之间，所述螺栓或铆钉间距离在长度上位于1/4L～1/6L之间。4.考虑界面滑移效应的多种FRP
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集成竹新型组合梁结构的制造方法，其特征在于，所述考虑界面滑移效应的多种FRP
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集成竹新型组合梁结构为根据权利要求1～3中任意一项所述的FRP
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集成竹新型组合梁结构，所述制造方法包括如下步骤：S10、所述集成竹材以水平方向放置，切割并清洁需要组合的所述集成竹材的表面，以在所述集成竹材的表面形成组合区域；S20、所述工字型FRP拉挤型材以水平方向放置，切割并清洁需要组合的所述工字型FRP拉挤型材的表面，以在所述工字型FRP拉挤型材的表面形成组合区域；S30、比较所述集成竹材和工字型FRP拉挤型材两者长度、截面宽度、截面高度，将两者切割成相同长度L，能够吻合连接的宽度和高度，以至于等厚和不等厚集成竹材能在工字型FRP拉挤型材两端组合；S40、根据尺寸范围，所述螺栓间距离在截面中位于1/3B～B或1/3H～H之间、所述螺栓间距离在长度上位于1/4L～1/6L之间，在所述FRP拉挤型材上标注螺栓孔的位置，根据标注出的所述螺栓孔位置在所述集成竹相应位置上标注螺栓孔的位置，将螺栓穿入固定所述FRP拉挤型材和集成竹；并且用结构胶涂刷两种组件连接表面进行组合；再者将以上两种方式结合，将集成竹材能在工字型FRP拉挤型材胶栓连接进行组合；根据尺寸范围，在所述FRP拉挤型材上标注铆钉孔的位置，根据标注出的所述铆钉孔位置在所述集成竹相应位置上标注铆钉孔的位置，将铆钉穿入固定所述FRP拉挤型材和集成竹；形成四种不同连接方式的组合梁。5.根据权利要求4所述的考虑界面滑移效应的多种FRP
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集成竹新型组合梁结构的制造方法，其特征在于，所诉等厚或不等厚集成竹材在所述工字型FRP拉挤型材两端组合；所述
螺栓或铆钉间距离在截面中位于1/3B～B或1/3H～H之间、所述螺栓或铆钉间距离在长度上位于1/4L～1/6L之间。6.考虑界面滑移效应的多种FRP
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集成竹新型组合梁结构的制造方法...

【专利技术属性】
技术研发人员：孟鑫淼，潘晟羲，毕彦斌，颜欣，李翔，
申请(专利权)人：北京林业大学，
类型：发明
国别省市：