一种由碳纤维板片组成的无磁性空间网壳结构制作方法技术

本发明专利技术公开了一种由碳纤维板片组成的无磁性空间网壳结构制作方法，该网壳结构的受力构件采用无磁性的碳纤维材料，连接节点采用无磁性的钛合金材料，结构层之上的屋面系统布置磁屏蔽层，网壳内部形成磁场强度低于1nT的无磁空间。其中，受力构件采用碳纤维板片构件，通过两块碳纤维分肢板以肢间连接形式固定并形成空腹式矩形组合截面；连接节点由钛合金节点板、钛合金螺栓群、碳纤维分肢板组成；屋面系统磁屏蔽层由屏蔽层垫板、屏蔽层、屏蔽层压板、缓冲层、坡莫合金板和压条组成。本发明专利技术具有轻质高强、自身无磁性，通过屋面磁屏蔽层塑造内部近零剩磁空间等特点，可应用于各类对磁场屏蔽要求较高的功能型建筑，也可应用于普通建筑工程领域。程领域。程领域。

【技术实现步骤摘要】
一种由碳纤维板片组成的无磁性空间网壳结构制作方法


[0001]本专利技术涉及一种空间结构领域，尤其涉及一种由碳纤维板片组成的无磁性空间网壳结构制作方法。

技术介绍

[0002]在一类特殊用途的建筑结构中，例如需要营造无磁场环境的实验中心，不仅需要内部的大空间，还要保证空间内磁场强度几乎为零。地磁场的存在导致地球上绝大多数天然或人工场所均存在一定强度的磁场，无法保证无磁实验的顺利进行。在建筑表皮上覆盖磁屏蔽材料的方式可以一定程度上减弱内部空间的磁场强度，但传统结构体系所采用的金属材料(如钢材、钢筋混凝土)等，自身就具有一定的磁性，故而不适宜用作无磁场环境的结构主材。而竹材、木材虽然是无磁性材料，但由于耐火、耐腐蚀性能较差，不宜广泛应用于重要性程度较高的建筑结构中。
[0003]碳纤维材料具有轻质高强耐腐蚀且无磁性的特性，尤其适合于上述建筑结构的功能需求。传统网壳结构一般采用圆形、方形或者工字形截面的型材构件，而碳纤维材料的制作加工工艺导致其不易加工具有上述截面的型材构件，更多以碳纤维板材的形式使用。目前，已有将金属板片作为自由曲面网壳结构本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种由碳纤维板片组成的无磁性空间网壳结构制作方法，其特征在于，所述网壳结构的受力构件采用无磁性的碳纤维材料，连接节点采用无磁性的钛合金材料，结构层之上的屋面系统布置磁屏蔽层，网壳内部形成磁场强度低于1nT的无磁空间。2.根据权利要求1所述的一种由碳纤维板片组成的无磁性空间网壳结构制作方法，其特征在于，空间网壳结构采用碳纤维双肢板片构件为主要受力构件，通过以下方式制作：将两块长度为l，厚度为t，宽度为b的碳纤维分肢板以距离h平行放置，采用肢间连接以距离d间隔布置的形式固定碳纤维分肢板，从而形成空腹式矩形截面组合构件，其内力验算所采用的等效长细比公式如下：弱轴长细比：强轴长细比：其中，α
g
为碳纤维分肢板几何尺寸相关的折减系数，需根据双肢拼合碳纤维板轴压试验确定；α
t
为碳纤维分肢板层间剪切强度相关的折减系数，需根据双肢拼合碳纤维板轴压试验确定。3.根据权利要求1所述的一种由碳纤维板片组成的无磁性空间网壳结构制作方法，其特征在于，连接节点由十字形钛合金板、钛合金螺栓群和碳纤维分肢板组成，通过以下方式制作：用钛合金螺栓群将碳纤维分肢板与十字形钛合金节点板以摩擦型连接方式固定形成钛合金节点，钛合金节点承受弯矩荷载时的破坏过程呈现粘结
‑
滑移
‑
强化
‑
破坏四个阶段，其中，滑移与破坏阶段的节点转动刚度相对较弱，粘结阶段的节点转动刚度K1与强化阶段的节点转动刚度K3设计计算公式分别如下：设计计算公式分别如下：设计计算公式分别如下：设计...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗尧治，葛荟斌，程媛，杨超，
申请(专利权)人：浙江大学，
类型：发明
国别省市：