工字型预应力纤维增强复合材料组合梁的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种工字型预应力纤维增强复合材料组合梁，该组合梁采用纤维增强复合材料，由腹板以及位于一个腹板上下两端的翼缘组成工字型结构，位于下端的翼缘开设有预应力筋孔道，该预应力筋孔道内穿设有预应力筋。与现有技术相比，本实用新型可以有效加快施工进度，有效控制纤维增强复合材料组合梁的挠度，降低成本，提高经济效益。
【专利说明】工字型预应力纤维增强复合材料组合梁
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种组合结构桥梁，尤其是涉及一种工字型预应力纤维增强复合材料组合梁。
【背景技术】
[0002]随着科学技术的进步，工程结构学科的发展在很大程度上取决于性能优异的新材料、新技术的应用，而纤维增强复合材料(以下简称FRP)力学性能优异，可重复利用，属于环境友好型材料，其符合可持续发展的理念受到工程界的广泛关注。
[0003]纤维增强复合材料具有比强度高和比模量高、耐化学腐蚀、抗疲劳性能好的特点，使用纤维增强复合材料制作的桥梁具有重量轻，强度高、易于安装的优点，在公路铁路跨线立交桥，城市中心区过街桥，交通不便偏远地区的桥梁、旧桥改造和在役桥翻新中具有很好的经济效益和社会效益；同时，在提高地震、洪水等灾后应急能力以及快速反应能力方面也具有很重要的应用前景，纤维增强复合材料在桥梁工程中得到了越来越广泛的重视。
[0004]在常用碳、玻璃还有芳纶三种纤维中，玻璃纤维以价格优势，在土木建筑领域有着很大的潜力；但是玻璃纤维增强复合材料通常弹性模量低，纤维增强复合材料在桥梁的应用主要受到刚度控制，单纯使用纤维增强复合材料制造的桥梁难以满足高性能、低成本的要求。通常有两种方法来提高纤维增强复合材料梁的刚度:
[0005]1、玻璃纤维与弹性模量较高的纤维混杂使用；
[0006]2、增加梁截面惯性矩。
[0007]高弹性模量的纤维价格昂贵，混杂纤维增强复合材料桥梁的生产成本也很高，经济性不佳；增加梁截面尺寸来增加惯性矩受生产工艺所限，很难满足结构要求，且材料利用率较低。
实用新型内容
[0008]本实用新型的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种工字型预应力纤维增强复合材料组合梁。
[0009]本实用新型的目的可以通过以下技术方案来实现:
[0010]一种工字型预应力纤维增强复合材料组合梁，该组合梁采用纤维增强复合材料，由腹板以及位于一个腹板上下两端的翼缘组成工字型结构，位于下端的翼缘开设有预应力筋孔道，该预应力筋孔道内穿设有预应力筋。
[0011]所述的组合梁通过拉挤工艺、手糊工艺、RTM工艺或者纤维缠绕工艺成型。
[0012]所述的预应力筋孔道的截面形状为圆形、椭圆形或者超椭圆形。
[0013]所述的预应力筋孔道沿组合梁轴向开设。
[0014]所述的预应力筋为钢绞线、刻痕钢丝、精轧螺纹钢条、纤维增强复合材料筋或竹条。
[0015]与现有技术相比，本实用新型提出了与预应力技术相结合的纤维增强复合材料组合梁，可有效控制挠度，充分利用材料，具有以下优点:
[0016]1、采用本实用新型的组合梁可以全工厂预制，自重轻，吊装便利，有效加快了施工进度。
[0017]2、通过纤维增强复合材料以及预设于梁内的预应力筋，可以有效控制梁的挠度，充分利用材料，降低成本，提高经济效益。
【专利附图】
【附图说明】
[0018]图1为本实用新型的结构示意图；
[0019]图2为本实用新型梁体的结构示意图；
[0020]图3为本实用新型预应力筋的结构示意图。
【具体实施方式】
[0021]下面结合附图和具体实施例对本实用新型进行详细说明。
[0022]实施例
[0023]如图1-3所示，一种工字型预应力纤维增强复合材料组合梁，该组合梁采用纤维增强复合材料(FRP)，由腹板I以及位于一个腹板I上下两端的翼缘2组成工字型结构，位于下端的翼缘2开设有两个沿组合梁轴向设置的预应力筋孔道3，该预应力筋孔道3内穿设有预应力筋4。其中，组合梁可以通过拉挤工艺、手糊工艺、RTM工艺或者纤维缠绕工艺成型，预应力筋孔道的截面形状为圆形、椭圆形或者超椭圆形，在本实施例中采用圆形，预应力筋可以为钢绞线、刻痕钢丝、精轧螺纹钢条、纤维增强复合材料筋或竹条。
[0024]采用本实用新型可以有效加快施工进度，有效控制组合梁的挠度，降低成本，提高经济效益。本实用新型中的FRP材料可以采用市售的普通FRP材料，例如源仕复合材料有限公司、北京市京港玻璃钢有限公司等生产的FRP材料。
[0025]上述的对实施例的描述是为便于该【技术领域】的普通技术人员能理解和应用本实用新型。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对这些实施例做出各种修改，并把在此说明的一般原理应用到其他实施例中而不必经过创造性的劳动。因此，本实用新型不限于这里的实施例，本领域技术人员根据本实用新型的揭示，对于本实用新型做出的改进和修改都应该在本实用新型的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种工字型预应力纤维增强复合材料组合梁，该组合梁采用纤维增强复合材料，其特征在于，由腹板以及位于一个腹板上下两端的翼缘组成工字型结构，位于下端的翼缘开设有预应力筋孔道，该预应力筋孔道内穿设有预应力筋。
2.根据权利要求1所述的一种工字型预应力纤维增强复合材料组合梁，其特征在于，所述的组合梁通过拉挤工艺、手糊工艺、RTM工艺或者纤维缠绕工艺成型。
3.根据权利要求1所述的一种工字型预应力纤维增强复合材料组合梁，其特征在于，所述的预应力筋孔道的截面形状为圆形、椭圆形或者超椭圆形。
4.根据权利要求1所述的一种工字型预应力纤维增强复合材料组合梁，其特征在于，所述的预应力筋孔道沿组合梁轴向开设。
5.根据权利要求1所述的一种工字型预应力纤维增强复合材料组合梁，其特征在于，所述的预应力筋为钢绞线、刻痕钢丝、精轧螺纹钢条、纤维增强复合材料筋或竹条。
【文档编号】E01D101/28GK203603017SQ201320661658
【公开日】2014年5月21日 申请日期:2013年10月24日 优先权日:2013年10月24日
【发明者】刘玉擎, 辛灏辉, 王博 申请人:同济大学