专利名称：Frp球罐-转位支撑组合柱体系及其施工方法
FRP球罐-转位支撑组合柱体系及其施工方法技术领域：
:
本发明涉及的是储罐，具体涉及的是FRP球罐-转位支撑组合柱体系及其施工方法。ニ、背景技术:
随着社会经济的迅速发展，生产更多的石油加工品来满足社会的需要已迫在眉睫，作为龙头的石油石化行业正逐渐壮大起来。众所周知不论是原油还是成品油都需要储存设备来临时存储或运输，储罐以其自身的优点作为存储设备被广泛应用于各大油田和化工企业。储罐的结构形式主要有卧式储罐、立式储罐和球形储罐三种。卧式储罐主要用于运输和地下存储液体，体积小，受地理条件的约束较大，而立式储罐和球形储罐是石化行业用于储存介质的主要设备。既有储罐罐体通过高强钢材焊接而形成，立式钢制储罐座于地面或地面以下，受地面周围环境的影响很大，在设计时要考虑土的冻融，在盐碱地区由于土壤对罐壁的腐蚀，致使罐壁往往达不到使用年限就遭到破坏。球形储罐通过支柱悬在空中，受地面的干扰小，有利于液体的注入和输出，同时便于对罐体进行检查与维修。但像大庆油田、胜利油田和新疆克拉玛依油田等大型油田地理位置偏于北方，油田采用的存储设备不可避免的经历冻融阶段，金属储罐经反复冻融后容易变形开裂和破损，对温度变化敏感性较大，同时原有的永久性焊接形成的球罐不能实现球罐的移位再安装，不利于重复使用。三、发明内容:
本发明的ー个目的是提供FRP球罐-转位支撑组合柱体系，它用于解决现有永久性焊接形成的球罐不能实现球罐的移位再安装，不利于重复使用的问题，本发明的另ー个目的是提供FRP球罐-转位支撑组合柱体系的施工方法。本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:这种FRP球罐-转位支撑组合柱体系由FRP组合球罐、FRP连接板带、转位支撑组合柱、基础构成，FRP连接板带固定安装在FRP组合球罐上，转位支撑组合柱通过FRP连接板带固定安装在FRP组合球罐下，转位支撑组合柱下端与基础固定连接，转位支撑组合柱由上段柱、下段柱、实心滚球组成，上段柱的下端面中心有内凹的弧状滑面，弧状滑面的外边缘向外延伸形成端耳，下段柱的上端面中心有内凹的弧状滑面，弧状滑面的外边缘向外延伸也形成端耳，实心滚球位于两个弧状滑面之间，上段柱与下段柱在端耳处通过锚栓紧固，两个端耳之间设置穿心阻尼器，上段柱的端耳上面也设置穿心阻尼器。上述方案中相邻的两个转位支撑组合柱间设置斜撑，斜撑采用角钢铰接连接，斜撑中间2/3范围内的角钢外包有混凝土，这样，不但可防止斜撑发生屈曲，而且可确保斜撑之间的可靠连接，避免遭到破坏。上述方案中FRP组合球罐由单层球弧形FRP板连接而形成，球弧形FRP板之间设置连接卡槽，对接后通过螺栓实现可靠连接，整个球罐由12块球弧形FRP板连接形成。上述方案中FRP组合球罐由内、外两层球弧形FRP板连接而形成，双层球弧形FRP板之间设置连接键，可使两层FRP板共同受力，提高球罐的刚度和強度。上述方案中FRP组合球罐由内填轻骨料混凝土的双层球弧形FRP板连接而形成，形成组合球罐壁，当球罐的直径需更大时，通过在两层FRP板之间填充轻骨料混凝土，可提高球罐的稳固性。上述方案中转位支撑组合柱有12根，转位支撑组合柱的上段柱、下段柱均采用内置十字形FRP板的FRP管高强混凝土柱。上述方案中FRP组合球罐内部设置带孔的内隔板，内隔板上设置检修ロ，球罐还设置了上、下入口盖，上、下入口盖便于检修人员出入球罐，检修完可通过螺栓与球罐体密封连接；双层FRP球罐内壁预留入口比外壁预留的入口要偏小，便于内壁入口盖的连接，内壁连接后再连接外壁，当采用填充混凝土的双壁结构时可封死下入口盖，填充混凝土形成一体，不再作为检修ロ ；内隔板在可作为维修平台、便于罐内清洗，减小液体在罐内的上下晃动，同时对罐壁提供支撑，可提高球罐整体稳定性。内隔板上设置的检修ロ，可便于人员到球罐下部去。上述方案中单层FRP弧形板构成的球罐体系的施工方法:
首先将支撑柱的基础打好，将下段柱内十字形FRP板和FRP管就位，固接在基础中，然后向柱中浇筑高强混凝土，养护高强混凝土达到一定強度后，安装带有端耳向内凹的弧状滑面，通过专用粘合剂与柱端FRP管和内置十字形FRP板牢固的粘在一起形成整体，可将球罐的自重通过滚球和滑道传给下段柱。预先在正方形的端耳四角设计好的位置打孔。安装FRP组合球罐，将单层球弧形FRP板连接卡槽对接后通过专用螺栓实现可靠连接，将螺母粘结在对应的内侧螺栓ロ处，同时拧紧后螺杆端面与内侧螺母齐平，将12个单层球弧形FRP板标准件依次准确连接好。通过FRP连接带将球罐和转位支撑组合柱的上段柱连接起来，连接带上设置12个螺栓孔，在设计好的位置与球罐实现可靠连接，12个上段柱的FRP管和内置十字形FRP板与连接带粘结好后，将球罐吊着翻过来，使上段柱开ロ朝上，便于上段柱混凝土的浇筑。混凝土浇筑养护达到一定強度后，安装上段柱的下端带有端耳向内凹的弧状滑面，通过专用粘合剂与柱端FRP管和内置十字形FRP板牢固的粘在一起形成整体。然后将球罐再吊着翻过来，在上段柱和球罐之间安装加劲肋，预先在正方形的端耳四角设计好的位置打孔。接下来将装有支撑柱上段柱的球罐与下段柱连接，把球罐吊起来，准备就位，在下滑道上放置实心滚球，将球罐放置在滚球上，但不松吊，使上下滑道一一对应，通过锚栓实现上下弧状滑面的连接，在端耳上部和二者之间，均布置穿心阻尼器，将阻尼器设置为拉压均阻止的状态，拧紧锚栓冒，形成可转位的柱体，依次安装完12根可转动的支撑柱。在球罐内部安装带孔的内隔板，在柱间设置斜撑。安装球罐上入ロ盖、下入口盖，将螺母粘结在对应的内侧螺栓ロ处，专用螺栓从外向内拧入，拧紧后螺杆端面与内侧螺母齐平。上述方案中双层FRP弧形板构成的球罐体系的施工方法:
首先将支撑柱的基础打好，将下段柱内十字形FRP板和FRP管就位，固接在基础中，然后向柱中浇筑高强混凝土，养护高强混凝土达到一定強度后，安装带有端耳向内凹的弧状滑面，通过专用粘合剂与柱端FRP管和内置十字形FRP板牢固的粘在一起形成整体，预先在正方形的端耳四角设计好的位置打孔。将双层球弧形FRP板标准件连接卡槽对接后通过专用螺栓实现可靠连接，将内侧螺母粘结在对应的螺栓ロ处，专用螺栓从外向内拧入，对螺杆长度要求很高，要能实现2层FRP板的可靠连接，同时拧紧后螺杆端面与内侧螺母齐平。将12块双层球弧形FRP板标准件依次准确连接好。通过FRP连接带将球罐和转位支撑组合柱的上段柱连接起来，连接带上设置12个螺栓孔，在设计好的位置与球罐实现可靠连接，12个上段柱的FRP管和内置十字形FRP板与连接带粘结好后，将球罐吊着翻过来，使上段柱开ロ朝上，便于上段柱混凝土的浇筑。混凝土浇筑养护达到一定強度后，安装上段柱的下端带有端耳向内凹的弧状滑面，通过专用粘合剂与柱端FRP管和内置十字形FRP板牢固的粘在一起形成整体。然后将球罐再吊着翻过来，在上段柱和球罐之间安装加劲肋，预先在正方形的端耳四角设计好的位置打孔。接下来将装有支撑柱上段柱的球罐与下段柱连接，把球罐吊起来，准备就位，在下段柱上放置实心滚球，将球罐放置在滚球上，但不松吊，使上下滑道一一对应，通过锚栓实现上下弧状滑面的连接，在端耳上部和二者之间，均布置穿心阻尼器，将阻尼器设置为拉压均阻止的状态，拧紧锚栓冒，形成可转位的柱体。依次安装完12根可转动的支撑柱，确保安装好后撤掉吊钩，这样上段柱与球罐、下段柱与基础均实现可靠连接。在球罐内部安装带孔的内隔板，在柱间设置斜撑。在球罐的上下安装上下入口盖，将螺母分别粘结在2层FRP板对应的内侧螺栓ロ处，双层FRP球罐内壁预留入口比外壁预留的入口要偏小，便于内壁入口盖的连接，内壁连接后在连接外壁，专用螺栓从外向内拧入，拧紧后螺杆端面与内侧螺母齐平。有益效果:
1.本发明摆脱常规的柱与球罐的固接方式，采用带阻尼器可转位的新型支撑柱，使得球罐在强震或强风下可发生微小转动，将能量传递给阻尼器，从而消耗掉能量或部分能量，具有良好的抗震与抗风性能。2.本发明通过球罐将支撑柱有机地联系在一起，球罐-支撑体系是三维受カ的空间对称结构，可等强承担任意方向的地震力和风载。3.本发明由于球罐可采用FRP弧形板拼接而成，因此可实现的直径跨度大，不受材料性能的限制。4.本发明安全可靠，经历地震或强风后，能够人为回复到最初状态，这是其他结构无法比拟的。5.本发明适应性強。由于球形储罐通过支柱悬在空中，受地面的干扰小，有利于液体的注入和输出，同时便于对罐体进行检查与维修。6.本发明制作、安装方便。单层FRP弧形板制作只需ー个尺寸，双层需内外层两个尺寸，比较单一，便于制成标准件，可在エ厂成批生产，在现场螺栓连接。由于柱分上下段，可分开安装，然后组合，施工速度快，安全可靠。7.本发明FRP板与金属板材相比，密度小，结构整体重量轻，在地震作用下产生的地震カ较小，从而避免球罐破坏或使破坏减小到最低。FRP储罐采用纤维增强塑料板材构成，对外界温度变化不敏感，密闭性和保温性较好。8.本发明经济性较好，由于该体系可移位再安装利用，材料不腐蚀，力学性能改变小，从长期投资来说，节约资金。9.本发明FRP材料在石化工程中的广泛应用，节省了大量的钢材，在经济战略上实现了可持续发展；在环保方面，体现了建设绿色构筑物的特色；在材料方面，实现了高强度新材料在结构中的应用。
四
:
图1是本发明的结构示意 图2是本发明的俯视 图3是本发明中FRP组合球罐与转位支撑组合柱连接关系示意 图4是本发明中转位支撑组合柱的结构示意 图5是本发明中FRP组合球罐与其上入口盖关系示意 图6是本发明中转位支撑组合柱与斜撑连接关系示意 图7是本发明中双层球弧形FRP板的结构示意 图8是本发明中内填轻骨料混凝土的双层FRP弧形板的结构示意 图9是本发明中单层球弧形FRP板的结构示意 图10是本发明中转位支撑组合柱中上段柱俯视 图11是本发明中FRP管高强混凝土柱示意图。I球罐2连接板带 3转位支撑组合柱 4上段柱5下段柱6弧状滑面7端耳 8实心滚球9穿心阻尼器10斜撑11加劲肋12内隔板13检修ロ 14上入口盖 15下入口盖 16基础 17连接键。五具体实施方式
:
下面结合附图对本发明做进ー步的说明:
结合图1、图2所示，这种FRP球罐-转位支撑组合柱体系由FRP组合球罐1、转位支撑组合柱3、FRP连接板带2、基础16构成，FRP连接板带2固定安装在FRP组合球罐I上，转位支撑组合柱3通过FRP连接板带2固定安装在FRP组合球罐I下，转位支撑组合柱3下端与基础16固定连接，转位支撑组合柱3有12根。如图3所示，本发明通过FRP连接带2将球罐和转位支撑组合柱3的上段柱4连接起来，FRP连接带2上设置12个螺栓孔，在设计好的位置与球罐I实现可靠连接，上段柱4和球罐I之间设置加劲肋11。如图6所示，相邻的两个转位支撑组合柱3间设置斜撑10。如图5所示，FRP组合球罐I内部设置带孔的内隔板12，内隔板12上设置检修ロ13，球罐I还设置了上入口盖14、下入口盖15，上、下入口盖便于检修人员出入球罐，检修完可通过螺栓与球罐体密封连接。如图4所示，转位支撑组合柱3由上段柱4、下段柱5、实心滚球8组成，參阅图10，上段柱4的下端面中心有内凹的弧状滑面6，弧状滑面6的外边缘向外延伸形成端耳7，端耳7呈正方形，在四周角部设置4个锚栓孔；下段柱5的上端面中心有内凹的弧状滑面6，弧状滑面6的外边缘向外延伸也形成端耳7，实心滚球8位于两个弧状滑面之间，上段柱4与下段柱5在端耳7处通过4个锚栓紧固，实心滚球8被束缚在上段柱4的下端面与下段柱5的上端面之间，形成可小转动的柱体，实心滚球8可以采用钢球、FRP球和橡胶球；两个端耳7之间设置穿心阻尼器9，上段柱4的端耳上面也设置穿心阻尼器9，通过阻尼器有助于能量的消耗，同时可确保滚球不掉出滑道。当发生强震时，球罐I可产生转动位移，通过阻尼器消耗地震帯来的部分能量，避免连接带被破坏，确保主体结构的安全性，震后可将转动的球罐调整扶正，回复到原来的位置。转位支撑组合柱的上段柱4、下段柱5均采用内置十字形FRP板的FRP管高强混凝土柱，FRP管高强混凝土柱见图11。
本发明ー种实施方式，其FRP组合球罐I由单层球弧形FRP板连接而形成，如图9所示，球弧形FRP板之间设置连接卡槽，对接后通过螺栓实现可靠连接，整个球罐I由12块球弧形FRP板连接形成。这种单层FRP弧形板构成的球罐体系的施工方法:
首先将支撑柱的基础16打好，将下段柱5内十字形FRP板和FRP管就位，固接在基础中，然后向柱中浇筑高强混凝土，养护高强混凝土达到一定強度后，安装带有端耳向内凹的弧状滑面6，通过专用粘合剂与柱端FRP管和内置十字形FRP板牢固的粘在一起形成整体，可将球罐I的自重通过滚球和滑道传给下段柱。预先在正方形的端耳7四角设计好的位置打孔。安装FRP组合球罐，在エ厂将单层球弧形FRP板标准件制作好，在连接卡槽上打螺栓孔，在两端打好与入口盖连接用的螺栓孔及球罐和支撑上段柱的连接带上对应的螺栓孔。运输到现场安装，球弧形FRP板连接卡槽对接后通过专用螺栓实现可靠连接，将螺母粘结在对应的内侧螺栓ロ处，专用螺栓从外向内拧入，对螺杆长度要求很高，要能实现可靠连接，同时拧紧后螺杆端面与内侧螺母齐平。将12个单层球弧形FRP板标准件依次准确连接好，由于两端入口盖暂不安装，因此连接好的开ロ球罐可安全稳定的放在地面上。通过FRP连接带2将球罐I和转位支撑组合柱3的上段柱4连接起来，连接带2上设置12个螺栓孔，在设计好的位置与球罐实现可靠连接，12个上段柱的FRP管和内置十字形FRP板与连接带粘结好后，将球罐I吊着翻过来，使上段柱4开ロ朝上，方向和应用时正好相反，目的是便于上段柱4混凝土的浇筑。混凝土浇筑养护达到一定強度后，安装上段柱的下端带有端耳向内凹的弧状滑面6，通过专用粘合剂与柱端FRP管和内置十字形FRP板牢固的粘在一起形成整体。然后将球罐I再吊着翻过来，在上段柱4和球罐I之间安装加劲肋11，提高上段柱4的稳定性。预先在正方形的端耳7四角设计好的位置打孔。接下来将装有支撑柱上段柱4的球罐I与下段柱5连接，把球罐I吊起来，准备就位，在下段柱的弧状滑面上放置实心滚球8，将球罐I放置在滚球上，但不松吊，使上下滑面一一对应，通过锚栓实现上下弧状滑面的连接，在端耳上部和二者之间，均布置穿心阻尼器9，将阻尼器设置为拉压均阻止的状态，拧紧锚栓冒，形成可转位的柱体。通过阻尼器有助于能量的消耗，同时可确保滚球不掉出滑道。当发生强震时，球罐可产生转动位移，通过阻尼器消耗地震帯来的部分能量。避免连接带被破坏，确保主体结构的安全，震后可将转动的球罐调整扶正，回复到原来的位置。依次安装完12根可转动的支撑柱，确保安装好后撤掉吊钩，这样上段柱4与球罐1、下段柱5与基础16均实现可靠连接。在球罐内部安装带孔的内隔板，在柱间设置斜撑。安装球罐上、下入口盖，将螺母粘结在对应的内侧螺栓ロ处，专用螺栓从外向内拧入，拧紧后螺杆端面与内侧螺母齐平。入口盖在空罐时可随时拿下来，便于安装其他エ艺设备及清洗球罐。当球罐需要移动位置吋，拆卸过程与安装过程正好相反，运到指定位置再安装，材料不腐蚀，力学性能改变很小，不影响正常使用，从长期投资来说，节约资金。FRP材料在石化工程中的广泛应用，节省了大量的钢材，在经济战略上实现了可持续发展；在环保方面，体现了建设绿色构筑物的特色；在材料方面，实现了高強度新材料在结构中的应用。本发明第二种实施方式，其FRP组合球罐由内、外两层球弧形FRP板连接而形成，如图7所示，双层球弧形FRP板之间设置连接键17，可使两层FRP板共同受力，提高球罐的刚度和強度。这种双层FRP弧形板构成的球罐体系的施工方法:
双层FRP弧形板构成的球罐体系主要由FRP双层板球罐1、FRP连接板带2、转位支撑组合柱3、柱间斜撑10及基础16构成。下段柱5的施工过程与单层的相同。在エ厂将双层球弧形FRP板标准件制作好，双层球弧形FRP板之间设置FRP连接键，可使两层FRP板共同受力，提高球罐的刚度和強度。在连接卡槽上打螺栓孔，打好两端与入口盖连接用的螺栓孔及球罐和支撑上段柱的连接带对应的螺栓孔。标准件制作过程中内侧FRP板两个径向端部比外侧的FRP板要稍长，便于以后内侧入口盖的连接。运输到现场安装，球弧形FRP板连接卡槽对接后通过专用螺栓实现可靠连接，将内侧螺母粘结在对应的螺栓ロ处，专用螺栓从外向内拧入，对螺杆长度要求很高，要能实现2层FRP板的可靠连接，同时拧紧后螺杆端面与内侧螺母齐平。将12块双层球弧形FRP板标准件依次准确连接好，由于两端入口盖暂不安装，因此连接好的开ロ球罐可安全稳定的放在地面上。在球罐内部安装带孔的内隔板12，通过FRP连接带2将球罐I和支撑上段柱4连接起来，将装有支撑柱上段柱的球罐与下段柱5连接，在柱间设置斜撑10，这些安装与单层相同。在球罐的上下安装上下入口盖，将螺母分别粘结在2层FRP板对应的内侧螺栓ロ处，双层FRP球罐内壁预留入口比外壁预留的入口要偏小，便于内壁入口盖的连接，内壁连接后在连接外壁，专用螺栓从外向内拧入，拧紧后螺杆端面与内侧螺母齐平。入口盖在空罐时可随时拿下来，便于安装其他エ艺设备及清洗球罐。采用双层FRP板构成的球罐也可拆卸后移动位置再安装，罐壁刚度较大，建设的球罐直径可更大，另外双层FRP板保温性更好，外界温度变化基本不影响，密闭性和耐寒性较好，更适合在比较严寒的地区使用。本发明第三种实施方式，如图8所示，其FRP组合球罐由内填轻骨料混凝土的双层球弧形FRP板连接而形成，形成组合球罐壁，当球罐的直径需更大时，通过在两层FRP板之间填充轻骨料混凝土，可提高球罐的稳固性。这种内填轻骨料混凝土的双层FRP弧形板构成的球罐体系的施工方法:
当球罐的直径需更大时，可在两层FRP板之间填充轻骨料混凝土，形成组合球罐壁。主体组装完后，首先安装下入口内外2层FRP盖(有エ艺设备需要可采用预埋管成孔)，同时将上入ロ的内层FRP入口盖连接上，防止混凝土落入球罐中。然后从上入ロ向2层FRP板之间注入轻骨料混凝土，混凝土浇筑到接近上入ロ为止，上入ロ 2层盖之间不浇混凝土，便于工作人员进入罐体。这样下入口被封死，填充混凝土形成一体，不再作为检修ロ 13。最后安装上入口盖14，完成安装。双层FRP板内填轻骨料混凝土构成的组合球罐也可拆卸后移动位置再安装，但球体必须整体移动，不再能分开。组合球罐罐壁刚度更大，建设的球罐直径可更大且重量不重，另外保温性更好，外界温度变化基本不影响，密闭性和耐热性较好，更适合在比较炎热的沙漠地区和沿海浅大陆架上应用。随着石化行业的迅猛发展，对罐体的容积要求也越来越大。随着罐体直径的増大，罐体的力学性能也不断变化，当罐体直径达到15m以上时，风荷载会造成罐体失稳，因此风载对罐壁的作用不容忽视，也是导致既有金属球罐发生破坏的主要环境因素，因此提出合理的补强构造措施也是至关重要的，可为完善大型FRP组合球罐的实际设计提供技术支撑。
权利要求
1.ー种FRP球罐-转位支撑组合柱体系，其特征在于:这种FRP球罐-转位支撑组合柱体系由FRP组合球罐(I)、FRP连接板带(2)、转位支撑组合柱(3)、基础(16)构成，FRP连接板带(2)固定安装在FRP组合球罐(I)上，转位支撑组合柱(3)通过FRP连接板带(2)固定安装在FRP组合球罐(I)下，转位支撑组合柱(3)下端与基础(16)固定连接；转位支撑组合柱(3)由上段柱(4)、下段柱(5)、实心滚球(8)组成，上段柱(4)的下端面中心有内凹的弧状滑面(6)，弧状滑面(6)的外边缘向外延伸形成端耳(7);下段柱(5)的上端面中心有内凹的弧状滑面(6 )，弧状滑面(6 )的外边缘向外延伸也形成端耳(7 )，实心滚球(8 )位于两个弧状滑面之间，上段柱(4)与下段柱(5)在端耳处通过锚栓紧固，两个端耳之间设置穿心阻尼器(9)，上段柱(4)的端耳上面也设置穿心阻尼器(9)。
2.根据权利要求1所述的FRP球罐-转位支撑组合柱体系，其特征在于:所述的相邻的两个转位支撑组合柱(3)间设置斜撑(10)，斜撑(10)采用角钢铰接连接，斜撑(10)中间2/3范围内的角钢外包有混凝土。
3.根据权利要求2所述的FRP球罐-转位支撑组合柱体系，其特征在于:所述的FRP组合球罐(I)内部设置带孔的内隔板(12)，内隔板(12)上设置检修ロ(13)，球罐还设置了上入口盖、下入口盖。
4.根据权利要求3所述的FRP球罐-转位支撑组合柱体系，其特征在于:所述的转位支撑组合柱(3)有12根，转位支撑组合柱的上段柱(4)、下段柱(5)均采用内置十字形FRP板的FRP管高强混凝土柱。
5.根据权利要求4所述的FRP球罐-转位支撑组合柱体系，其特征在于:所述的FRP组合球罐(I)由单层球弧形FRP板连接而形成，球弧形FRP板之间设置连接卡槽，对接后通过螺栓实现可靠连接，整个球罐由12块球弧形FRP板连接形成。
6.根据权利要求4所述的FRP球罐-转位支撑组合柱体系，其特征在于:所述的FRP组合球罐(I)由内、外两层球弧形FRP板连接而形成，双层球弧形FRP板之间设置连接键(17)。
7.根据权利要求4所述的FRP球罐-转位支撑组合柱体系，其特征在于:所述的FRP组合球罐(I)由内填轻骨料混凝土的双层球弧形FRP板连接而形成，形成组合球罐壁。
8.一种权利要求5所述的FRP球罐-转位支撑组合柱体系的施工方法，其特征在于:首先将支撑柱的基础(16)打好，将下段柱(5)内十字形FRP板和FRP管就位，固接在基础(16)中，然后向柱中浇筑高强混凝土，养护高强混凝土达到一定強度后，安装带有端耳向内凹的弧状滑面(6 )，通过专用粘合剂与柱端FRP管和内置十字形FRP板牢固的粘在一起形成整体，预先在正方形的端耳四角设计好的位置打孔； 安装FRP组合球罐(I )，将单层球弧形FRP板连接卡槽对接后通过专用螺栓实现可靠连接，将螺母粘结在对应的内侧螺栓ロ处，同时拧紧后螺杆端面与内侧螺母齐平，将12个单层球弧形FRP板标准件依次准确连接好； 通过FRP连接带将球罐(I)和转位支撑组合柱的上段柱(4)连接起来，连接带(2)上设置12个螺栓孔，在设计好的位置与球罐(I)实现可靠连接，12个上段柱(4)的FRP管和内置十字形FRP板与连接带(2)粘结好后，将球罐(I)吊着翻过来，使上段柱(4)开ロ朝上，便于上段柱(4)混凝土的浇筑；混凝土浇筑养护达到一定強度后，安装上段柱(4)的下端带有端耳向内凹的弧 状滑面(6)，通过专用粘合剂与柱端FRP管和内置十字形FRP板牢固的粘在一起形成整体；然后将球罐(I)再吊着翻过来，在上段柱(4)和球罐(I)之间安装加劲肋(11)，预先在正方形的端耳四角设计好的位置打孔； 接下来将装有支撑柱上段柱的球罐(I)与下段柱(5)连接，把球罐(I)吊起来，准备就位，在下段柱的弧状滑面上放置实心滚球(8)，将球罐(I)放置在实心滚球上，但不松吊，使上下弧状滑面一一对应，通过锚栓实现上下弧状滑面的连接，在端耳上部和二者之间，均布置穿心阻尼器(9)，将阻尼器设置为拉压均阻止的状态，拧紧锚栓冒，形成可转位的柱体，依次安装完12根可转动的支撑柱； 在球罐(I)内部安装带孔的内隔板(12)，在柱间设置斜撑(10)； 安装球罐上入ロ盖、下入口盖，将螺母粘结在对应的内侧螺栓ロ处，专用螺栓从外向内拧入，拧紧后螺杆端面与内侧螺母齐平。
9.一种权利要求6所述的FRP球罐-转位支撑组合柱体系的施工方法，其特征在于:首先将支撑柱的基础(16)打好，将下段柱(5)内十字形FRP板和FRP管就位，固接在基础(16)中，然后向柱中浇筑高强混凝土，养护高强混凝土达到一定強度后，安装带有端耳向内凹的弧状滑面(6 )，通过专用粘合剂与柱端FRP管和内置十字形FRP板牢固的粘在一起形成整体，预先在正方形的端耳四角设计好的位置打孔； 双层球弧形FRP板标准件在エ厂预制，其中双层球弧形FRP板之间设置FRP连接键，将双层球弧形FRP板标准件连接卡槽对接后通过专用螺栓实现可靠连接，将内侧螺母粘结在对应的螺栓ロ处，专用螺栓从外向内拧入，对螺杆长度要求很高，要能实现2层FRP板的可靠连接，同时拧紧后螺杆端面与内侧螺母齐平，将12块双层球弧形FRP板标准件依次准确连接好； 通过FRP连接带将球罐(I)和转位支撑组合柱的上段柱(4)连接起来，连接带上设置12个螺栓孔，在设计好的位置与球罐实现可靠连接，12个上段柱的FRP管和内置十字形FRP板与连接带粘结好后，将球罐(I)吊着翻过来，使上段柱(4)开ロ朝上，便于上段柱(4)混凝土的浇筑；混凝土浇筑养护达到一定強度后，安装上段柱的下端带有端耳向内凹的弧状滑面(6)，通过专用粘合剂与柱端FRP管和内置十字形FRP板牢固的粘在一起形成整体；然后将球罐再吊着翻过来，在上段柱(4)和球罐(I)之间安装加劲肋(11)，预先在正方形的端耳四角设计好的位置打孔； 接下来将装有支撑柱上段柱的球罐(I)与下段柱(5)连接，把球罐(I)吊起来，准备就位，在下段柱(5)上放置实心滚球(8)，将球罐(I)放置在实心滚球上，但不松吊，使上下弧状滑面一一对应，通过锚栓实现上下弧状滑面的连接，在端耳上部和二者之间，均布置穿心阻尼器(9)，将阻尼器设置为拉压均阻止的状态，拧紧锚栓冒，形成可转位的柱体，依次安装完12根可转动的支撑柱，确保安装好后撤掉吊钩，这样上段柱与球罐、下段柱与基础均实现可靠连接； 在球罐(I)内部安装带孔的内隔板(12)，在柱间设置斜撑(10)； 在球罐(I)的上下安装上下入口盖，将螺母分别粘结在2层FRP板对应的内侧螺栓ロ处，双层FRP球罐内壁预留入口比外壁预留的入口要偏小，便于内壁入口盖的连接，内壁连接后在连接外壁，专用螺栓从外向内拧入，拧紧后螺杆端面与内侧螺母齐平。
全文摘要
本发明涉及的是FRP球罐-转位支撑组合柱体系及其施工方法，其中的FRP球罐-转位支撑组合柱体系的FRP连接板带固定安装在FRP组合球罐上，转位支撑组合柱通过FRP连接板带固定安装在FRP组合球罐下，转位支撑组合柱下端与基础固定连接，转位支撑组合柱由上段柱、下段柱、实心滚球组成，上段柱的下端面中心有内凹的弧状滑面，弧状滑面的外边缘向外延伸形成端耳，下段柱的上端面中心有内凹的弧状滑面，弧状滑面的外边缘向外延伸也形成端耳，实心滚球位于两个弧状滑面之间，上段柱与下段柱在端耳处通过锚栓紧固，两个端耳之间设置穿心阻尼器，上段柱的端耳上面也设置穿心阻尼器。本发明中球罐在强震或强风下可发生微小转动，将能量传递给阻尼器，从而消耗掉能量或部分能量，具有良好的抗震与抗风性能。
文档编号E04H7/14GK103114752SQ201310068458
公开日2013年5月22日 申请日期2013年3月5日 优先权日2013年3月5日
发明者计静, 张文福, 赵文艳, 刘迎春, 李科, 卢召红 申请人:东北石油大学