?0.16%的优化掺量，并用化学分散的方法避免纳米碳纤维混凝土结团；加强端板与内填纳米碳纤维混凝土之间的约束非屈服段，应留有足够的间隙，间隙的长度取屈曲约束机构的1%?3%，并制作出具有平缓过渡的截面形式；无约束非屈服段的钢板，除了满足基本的规范要求，还需采取减小温度应力的制作措施；无粘结的隔离层，采用钙基润滑脂和聚乙烯薄膜，在内核芯材上涂一层钙基润滑脂，再用聚乙烯薄膜进行紧密的包裹；通过隔离无粘结层，减少内摩擦力，并留给内核钢芯足够的膨胀空间；重组竹的防腐处理，采用浓度为1.5%的季铵铜ACQ-B，载药量大于2.6kg/m3的量值，以保证强耐腐的需求等级；重组竹的胶黏剂采用水溶性酚醛(PF)树脂，固体含量44% -46%，黏度280-360MPa.s(20°C )，游离酚< 1.0%，PH值11.5，施胶量15% ;为了保证重组竹与PF胶之间的湿润性，用1%NaOH溶液处理重组竹的表面，提高重组竹的胶合性能。
4.根据权利要求1所述的重组竹螺旋箍筋射钉防屈曲耗能支撑，其特征在于:纳米碳纤维混凝土的制作方法如下， 1)将纳米碳纤维掺入混凝土，对混凝土起到改性的作用；但需优化纳米碳纤维的掺量，制作时采用大约0.8%?0.16%的量值范围，能起到很好的分散作用，从而避免因结团对混凝土质量的影响；当纳米碳纤维均匀分散在水泥浆体中，可以传递拉应力，促进水化晶体增长，使水化物之间的联结更加紧密，能起到增韧、抗冲及抗裂的改性效果； 2)制作中采用化学分散的方法，让纳米碳纤维获得良好的分散效果；具体操作时，将纳米碳纤维放入表面活性剂的水溶液中，高速搅拌六至七分钟，并加入适量的消泡剂，再把溶液倒入细骨料和粗骨料的混凝土材料中进行搅拌；同时，为了排除纳米碳纤维混凝土中的气泡，使纳米碳纤维混凝土密实结合，纳米碳纤维混凝土振动成型的时间应稍长一些，然后养护28天。
5.根据权利要求1所述的重组竹螺旋箍筋射钉防屈曲耗能支撑，其特征在于:重组竹的防腐处理与热压胶合过程如下， I)防腐处理:在外包重组竹的表面，采用水载铜型防腐剂的氨溶性季铵铜ACQ-B进行防腐处理，这种防腐涂层是水载型防腐剂，具有使用方便、物料成本低，处理表面洁净；季铵铜ACQ-B，主要成分由铜、氨水及二癸基二甲基氯化氨等组成；此类防腐剂对微生物有效力，对环境影响小，自然降解性好，能改善竹材易霉变、腐朽、虫蛀等问题，大大提高重组竹螺旋箍筋射钉防屈曲耗能支撑的耐久性能； (I)防腐剂的选取；采用季铵铜ACQ-B的浓度为1.5%，载药量需大于2.6kg/m3的量值，以达到强耐腐的等级； (2)重组竹板的干燥；经过防腐处理后的竹板，放置在热干燥箱中，温度60°C，干燥10小时后取出，测得含水率6% ； 2)重组竹的热压工艺:将经过防腐处理后的竹板浸胶50分钟，干燥后不需要装模，直接平铺施压加热固化一次完成，再进行剖切，做水份平衡，再上漆；制作时，成型坯保证质量，需密度均匀，无瘫边和跳丝， (1)重组竹板浸胶；重组竹板要完全没入浸胶，浸胶时间为50分钟，平均施胶量为10% ； (2)干燥；浸胶后的重组竹板，放入电热箱干燥I小时，直至干状态； (3)热压；热压机正面压力为lOMPa，侧面压力为5MPa;热压温度130°C _135°C，热压时间为20分钟； (4)剖切；按照需要的尺寸，进行重组竹板的剖切； (5)压刨；热压的重组竹板表面的不平整和裂纹，将重组竹板的表面进行压刨，以获得平整的表面。
6.根据权利要求1所述的重组竹螺旋箍筋射钉防屈曲耗能支撑，其特征在于:重组竹的加工制作方法如下， 1)重组竹的厚度采用20mm-28mm，利用材料万能切割机进行切割，在切割过程中避免出现损毁； 2)重组竹表面处理:用砂轮机磨重组竹的表面，除去表面胶层和杂质，然后用吹机去掉打磨重组竹表面的碎肩，再用酒精擦拭重组竹的表面；待纳米碳纤维混凝土和重组竹表面酒精干燥以后，再将配合好的环氧树脂胶涂在纳米碳纤维混凝土与重组竹表面，胶层应均匀不宜太厚； 3)粘贴重组竹材料:施胶后，为将竹材粘贴在纳米碳纤维混凝土的表面，将胶合好的重组竹构件在冷压架上用重物法进行加压，压紧以保证两个面的充分接触，使其达到设计表面的黏结强度，让重组竹与纳米碳纤维混凝土紧密结合在一起，加压时间原则上不能低于3天； 4)加压过程中，用G型木工夹定位避免纳米碳纤维混凝土与重组竹之间产生滑移，施压应将多余的结构胶流出，保证其粘结牢固均匀，一般需要重物加压固化3天，静置养护7天; 5)加压、养护完成之后，再用打磨机将结构表面打磨光滑；同时，对重组竹构件表面的碎末进行清理，除去灰尘及粉末。
7.根据权利要求1所述的重组竹螺旋箍筋射钉防屈曲耗能支撑，其特征在于:重组竹端部固定 1)为了避免防屈曲耗能支撑重组竹外围端部出现局部破坏，重组竹端部采用射钉穿透的固定处理，以保证足够的约束套箍效果； 2)在四个重组竹面顶端部位用射钉(Fastener)进行固定，由钉子加齿圈或塑料定位卡圈实现端部的固定连接；射钉的材质采用经过热处理的60号钢，芯材硬度为HRC52-57，制作时用射钉枪进行固定；每个侧面用六个射钉保证稳固，射钉不宜过多，避免削弱重组竹螺旋箍筋射钉防屈曲耗能支撑的整体性能。
8.根据权利要求1所述的重组竹螺旋箍筋射钉防屈曲耗能支撑，其特征在于:碳纤维布局部增强的制作工艺 1)基层处理:为使重组竹与碳纤维材料得到充分粘结，必须对重组竹的表面进行处理，尤其是对重组竹有缺陷的局部及不平之处，应事先用树脂腻子或砂轮除锈器加工平滑； 2)打磨工艺；对粘合面进行打磨粗糙处理，用平砂轮将重组竹表面打磨，打磨纹路应与构件受力方向垂直；去除重组竹表面的粉尘，并用清水擦洗干净，待完全干燥后再用丙酮擦拭清洗重组竹的表面； 3)碳纤维布粘贴；将裁剪好的碳纤维布用环氧树脂胶粘贴在内层四角拼接的重组竹表面，并沿纤维受力方向进行按压赶走气泡，使碳纤维布与重组竹表面紧密粘结；然后，在碳纤维布表面再刷涂一层粘结剂，并养护24小时。
【专利摘要】重组竹螺旋箍筋射钉防屈曲耗能支撑，该支撑由约束屈服段、约束非屈服段、屈曲约束机构、隔离无粘结层、无约束非屈服段、外包重组竹约束、重组竹防腐涂层、端部射钉固定、两层碳纤维布局部增强、角钢局部增强所组成；外包重组竹约束采用内层四角拼接与外层交错搭接的双层重组竹包裹；在双层重组竹约束的四个角处进行了局部上的两次增强，其一是在内层四角拼接的重组竹约束的四个角处采用两层碳纤维布增强，而在外层交错搭接的重组竹约束的四个角处采用角钢的增强方式；在重组竹约束端部，对其四个侧面用射钉进行固定；重组竹螺旋箍筋射钉防屈曲耗能支撑的端部，连接方式设置成铰接形式或固接形式，实现防屈曲耗能支撑与组合框架结构之间的有效连接。
【IPC分类】E04B1-98
【公开号】CN104775538
【申请号】CN201510187405
【发明人】黄民元
【申请人】中南林业科技大学
【公开日】2015年7月15日
【申请日】2015年4月20日