CN112576163A - 组合纤维增强复合材料网架结构智能防护门装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种组合纤维增强复合材料网架结构智能防护门装置，属于安全防护领域。包括门框、网架、吸能块和智能监测模块等，所述网架是由纤维增强复合材料的弦杆和斜杆通过球形节点紧密衔接构成的双层四角锥系网架，所述网架分别通过斜杆‑槽钢边框连接球、斜杆‑外门板连接球和斜杆‑弦杆‑内门板连接球，利用螺栓连接固定在门框的槽钢边框、外门板和内门板上，并在其连接处设置吸能块。所述网架属于高次超静定结构，整体工作性能好，形状适应性强，便于工业化生产。在满足产品轻量化和吸能效果的前提下，可以根据防护门应用的实际情况调节构件尺寸，实用性强。利用智能监测模块通过网络实现多台防护门远程监测，对防护门工作状况及安全性进行评估。

Description

组合纤维增强复合材料网架结构智能防护门装置

技术领域

本发明涉及安全防护领域，特别涉及一种人防防护门的主体结构和吸能元件设计，尤指一种组合纤维增强复合材料网架结构智能防护门装置。

背景技术

人防又称民防，是政府动员和组织群众，采取防空袭，抗灾救灾措施，实施救援行动，防范和减轻灾害危害的活动。人防门就是人民防护工程出入口的门，人防门分类比较鲜明，有普通单、双扇防护密闭门和密闭门，活门槛单、双扇防护密闭门和密闭门等多种人防设备。人防门属于民防防护设备。

随着科技的发展，更大口径、更高威力、更高精度的武器不断出现，这就要求防护工程所应用的防护设备具备更强的防护效果、更轻便简易的构造，能够抵挡爆炸性武器甚至核武器冲击的能力。对于军用和民用的防护设备，提高防护设备的防护能力要从多方面入手，新型材料的应用可以在保证防护设备强度的前提下，实现设备的轻量化和环境友好；对于防护设备结构的设计可以提高防护设备的防护能力，新型的结构设计可以使防护设备在受到冲击载荷时整体所受载荷均匀，并且通过吸能元件的应用进一步减少冲击载荷的作用，避免防护设备出现薄弱点，提高整体防护性能。

在国内，对于人防门及相关防护装置的研究与设计，仍是钢筋混凝土或者全钢材料为主角，以提高人防门整体强度、刚度等作为安全性技术指标，以“硬碰硬”的方式防止爆炸冲击载荷。因此，传统人防门不仅笨重，刚性大，冲击载荷还将会直接传递到墙体，产生巨大的支反力，对生命财产安全具有严重的危害性，限制了其进一步的推广与应用。

在国外，主要针对防护设备的材料进行了研究，新加坡学者和澳大利亚学者基于复合材料的优良力学性能，将其应用于冲击及防爆结构上，研究了层间断裂韧性在复合材料冲击能量吸收中起到的作用。美国、欧洲等科学家研究了在高速应力冲击波作用下，纤维抗冲击性能与应变速率之间的关系，表明聚乙烯具有最高的变形能量密度，同时对先进材料的分层能、节点能、弯曲能和反弹能的能量吸收机制进行了评价。无论是国内传统“硬碰硬”方式的人防门，还是国外基于先进材料（抛开结构设计，变形量有限）的人防门，都无法实现大塑性吸能效果及绿色制造的理念。

近几年来，为提升防爆结构的安全使用性能，研究学者们逐渐将吸能装置设计在防爆结构上，比如船舶军舰的防护结构、防爆罐结构等。如在混凝土墙壁或者两层装甲钢板中间添加一层或者几层多孔吸能材料构成多层复合抗爆结构，实现了防爆和衰减冲击波的功能，有效保护了主体结构。使用有限元法模拟内置柱壳/组簧和泡沫铝夹层的防爆罐在爆炸载荷作用下的抗爆性能，定量分析了防爆罐内部各物质、各结构间的能量转化与吸收，表明泡沫铝夹层可通过卸载动能和透射应力波的形式吸收、转移内层钢板所获得的冲击能量。

因此，将吸能减力理念应用于人防门产品的创新性设计中，从网架结构设计出发，并基于先进材料，是当前防爆结构领域的创新性发展思路，是实现大参数吸能，推动新型人防门安全、合理设计和绿色制造的必然选择。

发明内容

本发明的目的在于提供一种组合纤维增强复合材料网架结构智能防护门装置，解决了现有技术存在的上述问题。本发明满足了防护设备的轻量化要求，实现了简单实用的防护门内部结构，并将吸能元件应用其中。本发明防护门装置不含筋板，简化了人防门装置的结构设计，尽可能地减少了人防门的重量。采用纤维增强复合材料网架作为主体结构，可以在减少防护门重量的同时，满足甚至提高防护设备抵挡冲击的能力。在经受冲击载荷后通过更换吸能块等部件延长防护门的使用寿命。

本发明的上述目的通过以下技术方案实现：

组合纤维增强复合材料网架结构智能防护门装置，包括门框1、网架2、柔性吸能块3、智能监测模块4、内门板5、闭锁6、吊钩7，所述网架2由纤维增强复合材料的弦杆21、斜杆22及连接球，所述弦杆21和斜杆22通过连接球紧密衔接构成四角锥系网架，所述连接球包括斜杆-弦杆连接球23、斜杆-弦杆-内门板连接球24、斜杆-槽钢边框连接球25、斜杆-外门板连接球26；所述网架2分别通过斜杆-槽钢边框连接球25、斜杆-外门板连接球26和斜杆-弦杆-内门板连接球24，利用螺栓连接固定在槽钢边框11、外门板12和内门板5上，且在连接处设置柔性吸能块3。

所述的网架2为纤维增强复合材料的组合式双层四角锥系球形节点网架结构，弦杆21为碳纤维增强复合材料管或玄武岩纤维增强复合材料管，斜杆22为玄武岩纤维增强复合材料管；所述网架2分为内层和外层，其中网架的外层为连接外门板12的网架部分，网架的内层为连接内门板5的网架部分；内层中部的每个斜杆-弦杆-内门板连接球24连接四根弦杆21和四根斜杆22，内层边缘的每个斜杆-弦杆连接球23连接三根弦杆21和四根斜杆22，内层四角处的每根斜杆-弦杆连接球23连接二根弦杆21和四根斜杆22；网架的外层中部的每个斜杆-外门板连接球26连接有四根斜杆22，外层边缘的每个斜杆-槽钢边框连接球25连接有两根斜杆22，外层四角处的每个斜杆-槽钢边框连接球25连接一根斜杆22。

所述的门框1整体采用碳钢焊接结构，包括纵向槽钢111、横向槽钢112、外门板12、支撑板13、斜扁钢14，所述纵向槽钢111与横向槽钢112对接焊接成门框1的槽钢边框11；所述外门板12与槽钢边框11搭接焊接成门框主体；所述支撑板13、斜扁钢14通过角接焊接在外门板12的外侧。

所述的斜杆-弦杆连接球23、斜杆-弦杆-内门板连接球24、斜杆-槽钢边框连接球25、斜杆-外门板连接球26均采用碳纤维增强复合材料利用模具一体成型。

所述的斜杆-弦杆-内门板连接球24、斜杆-槽钢边框连接球25、斜杆-外门板连接球26均为碳纤维增强复合材料的球冠结构，所述球冠结构的平面中心镶嵌高强钢材质的螺栓27，螺栓27与垫片28及螺母29相互配，将斜杆-弦杆-内门板连接球24、斜杆-槽钢边框连接球25、斜杆-外门板连接球26固定在门框1上。

所述的斜杆-弦杆连接球23、斜杆-弦杆-内门板连接球24、斜杆-槽钢边框连接球25、斜杆-外门板连接球26与弦杆21或斜杆22采用胶接连接。

所述的网架2通过斜杆-槽钢边框连接球25内镶嵌的螺栓连接在门框1的纵向槽钢111、横向槽钢112上，通过斜杆-外门板连接球26内镶嵌的螺栓连接在门框1的外门板12上，通过斜杆-弦杆-内门板连接球24内镶嵌的螺栓连接在内门板5上；网架2与门框1、内门板5之间为周边支撑与点支撑结合，构成整体多点均匀支撑。

所述的门框1与网架2的连接处、网架2与内门板5的连接处均安装柔性吸能块3，所述柔性吸能块3的材料为泡沫铝，泡沫铝的孔隙率为82-85%，孔径1-2mm。

通过调整网架2的各斜杆和弦杆之间的夹角调整网架中的杆件的密度，从而调整网架2的承载能力，在整体尺寸不变的情况下，采用数值仿真模拟技术，对门框1与网架2进行模拟分析，得到网架2各斜杆和弦杆的杆件受力情况；根据受力分析结果按照工程防核武器的抗力级别选择所对应的四角锥系网架结构。

所述的智能监测模块4包括温度传感器、湿度传感器、应力应变传感器，分别安装在网架2上，通过分布式智能模块实现数据自动采集和分析处理，实现温度、湿度、应力、变形的实时测量或定时测量，基于LTE协议通过网络实现多台防护门远程监测，实现实时测量，定时测量，自动报警，对防护门工作状况及安全性进行评估。

本发明的有益效果在于：

1、结构简单，零件拆装方便安全，可以直接应用于实际生产。在满足产品轻量化和吸能效果的前提下，解决了钢结构门框架结构和复合内部材料网架结构的定位连接问题，同时可以根据防护门应用的实际情况调节构件尺寸，实用性强。防护门内部采用纤维增强复合材料网架结构，纤维增强复合材料相比于钢材具有质量轻，强韧性高的特点，使防护门实现轻量化；纤维增强复合材料的基体为高分子材料，具有较强的吸能性质，防冲击效果好。

2、防护门内部结构采用纤维增强复合材料双层四角锥系网架结构，该网架结构与防护门框架结构之间采用周边支撑与点支撑结合，构成整体多点均匀支撑，在受到冲击载荷时，载荷均匀分布于网架结构上，纤维增强复合材料的拉压稳定性较强，同等载荷作用下产生的变形更小，达到的防护效果更好。所述网架属于高次超静定结构，整体工作性能好，形状适应性强，便于工业化生产。

3、本发明提供了一种改变防护门防护等级的简便方式，通过对组合纤维增强复合材料网架的受力仿真模拟分析出网架四角锥每个弦杆、斜杆的受力情况，根据受力选择碳纤维、玄武岩等纤维增强复合材料。网架杆件材料选材取决于其承受载荷，根据防护门的工况条件，轴力大于等于3000N杆件选用碳纤维增强复合材料；轴力在3000N以下及受压杆选择玄武岩增强复合材料。

4、本发明提供了一种改变防护门防护等级的简便方式，通过改变斜杆与斜杆及斜杆与弦杆夹角可以调整四角锥系网架斜杆及弦杆密度，适应不同级别防护门的承载能力，进而满足不同级别防护门的要求。采用数值仿真模拟技术，对防护门进行仿真模拟分析，得到网架各斜杆和弦杆受力情况；图11、图12为对应穿廊式或垂直式出入口第一道防护设备工程防核武器的抗力级别6、6B的网架结构。采用不同杆件密度的四角锥系网架可以用于不同的防护级别及防护门尺寸调整。

5、本发明提供了一种连接球与复合材料杆件通过胶接连接的模型，采用碳纤维浸渍A级胶，配以1~5%膨胀材料(体积比)，采用适当间隙，并在复合材料端部杆件预制粗糙表面，胶接强度大于30MPa。网架弦杆及斜杆的直径为20~25mm，胶接搭接长度为25~35mm。

6、由于纤维增强复合材料和钢材的焊接连接方法比较困难和复杂，本发明提供一种将螺栓与连接球一体加工成型的碳纤维增强复合材料-螺栓复合结构，其特点是螺栓和碳纤维球一体成型，纤维完整，分布均匀，可按受力要求配置增强纤维类型。

7、本发明提供了一种固定组合纤维增强复合材料网架结构的方式，利用碳纤维螺栓连接球与框架结构的槽钢框和外门板以及内门板固定防护门内部网架结构，这种固定方式的优点在于形式简单，部件拆卸方便，容易对防护门内部的损坏零件进行更换处理，提高整体防护设备的使用寿命，由于采用多点连接形成均匀支撑，门框和网架的配合更加紧密，整体防护措施更加安全可靠。这种固定方式不涉及形状复杂的固定夹具，提高了整体的装配性。

8、本发明在人防防护门内部安装了智能监测模块，采用TE Connectivity 的HTU31 温湿度传感器，SigmarZSB120-4AA-T单轴应变片作为应力应变传感器，采用分布式智能模块实现数据自动采集和分析处理，可实现温度、湿度、应力、变形等的实时测量或定时测量，基LTE协议，通过网络实现多台防护门远程监测，并对防护门工作状况进行评估。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。

图1为本发明的组合纤维增强复合材料网架结构智能防护门装置的主视图结构示意图；

图2为本发明的组合纤维增强复合材料网架结构智能防护门装置的左视图结构示意图；

图3为本发明的组合纤维增强复合材料网架结构智能防护门装置的俯视图结构示意图；

图4为本发明的网架的主视图结构示意图；

图5为本发明的网架的左视图结构示意图；

图6为本发明的斜杆-弦杆-内门板连接球及斜杆、弦杆、柔性吸能块、内门板连接结构示意图；

图7为本发明的斜杆-槽钢边框连接球及斜杆、柔性吸能块、槽钢边框连接结构示意图；

图8为本发明的斜杆-外门板连接球及斜杆、柔性吸能块、外门板连接结构示意图；

图9为本发明的实施例1的网架单元应力分布云图；

图10为本发明的实施例2的网架单元应力分布云图；

图 11为穿廊式或垂直式出入口第一道防护设备工程防核武器抗力级别6网架结构；

图 12为穿廊式或垂直式出入口第一道防护设备工程防核武器抗力级别6B网架结构；

图中：1、门框；11、槽钢边框；111、纵向槽钢；112、横向槽钢；12、外门板；13、支撑板；14、斜扁钢；2、网架；21、弦杆；22、斜杆；23、斜杆-弦杆连接球；24、斜杆-弦杆-内门板连接球；25、斜杆-槽钢边框连接球；26、斜杆-外门板连接球；27、螺栓；28、垫片；29、螺母；3、柔性吸能块；4、智能监测模块；5、内门板；6、闭锁；7、吊钩。

具体实施方式

下面结合附图进一步说明本发明的详细内容及其具体实施方式。

参见图1至图8所示，本发明的组合纤维增强复合材料网架结构智能防护门装置，包括框架1、网架2、柔性吸能块3、智能监测模块4、内门板5、闭锁6、吊钩7等，所述网架2是由若干个纤维增强复合材料的弦杆和斜杆通过若干个连接球紧密衔接构成的四角锥系网架，将外门板12承载的冲击力转换为纤维增强复合材料的弦杆21及斜杆22的轴向力，在高强韧的弦杆21及斜杆22上产生小的形变，吸收冲击功达到防护效果。所述连接球包括斜杆-弦杆连接球23、斜杆-弦杆-内门板连接球24、斜杆-槽钢边框连接球25、斜杆-外门板连接球26；所述网架2分别通过斜杆-槽钢边框连接球25、斜杆-外门板连接球26和斜杆-弦杆-内门板连接球24，配合螺栓27、垫片28及螺母29连接固定在门框的槽钢边框11、外门板12和内门板5上，并在其连接处设置柔性吸能块3。在受到非正常冲击力时，柔性吸能块3对冲击功进行吸收和减缓，再由网架2将外载荷均匀传递到每根弦杆21及斜杆22上，再一次减缓吸收冲击功。网架2的弦杆21及斜杆22选用纤维增强复合材料，在保证防护性能的基础上实现轻量化。

所述的网架2为纤维增强复合材料组合网架结构，弦杆21、斜杆22为纤维增强复合材料管；所述网架2分为内层和外层，其中网架的外层为连接外门板的网架部分，网架的内层为连接内门板的网架部分，内层中部的每个斜杆-弦杆-内门板连接球24连接四根弦杆21和四根斜杆22，内层边缘的每个斜杆-弦杆连接球23连接三根弦杆21和四根斜杆22，内层四角处的每斜杆-弦杆连接球23连接二根弦杆21和四根斜杆22；网架的外层中部的每个斜杆-外门板连接球26连接有四根斜杆22，外层边缘的每个斜杆-槽钢边框连接球25连接有两根复合斜杆22，外层四角处的每个斜杆-槽钢边框连接球25连接一根斜杆22。网架2由复合材料的弦杆21、斜杆22及连接球紧密衔接构成，受到外力冲击载荷后，将冲击载荷转化为沿着杆方向的拉应力与压应力，利用强韧性高的特点，使其产生的变形更小，从而达到的防护效果更好；外门板12与网架2的斜杆-外门板连接球26之间、槽钢边框11与网架2的斜杆-槽钢边框连接球25之间、内门板5与网架2的斜杆-弦杆-内门板连接球24之间装配有柔性吸能块3，构成整体的组合纤维增强复合材料网架结构；柔性吸能块3采用孔隙率为82-85%，孔径1-2mm的泡沫铝。泡沫铝吸能块一方面具有良好的缓冲吸能效果，另一方面可以减少外载荷对高强螺栓的冲击作用，同时可以保持装置的配合精度，进一步保证内部结构的安全稳定性。安装吸能块目的是起到对防护门受到的爆炸等外载荷的缓冲和吸能作用，将冲击功转化为塑性变形功，使各个部件尽可能不产生冲击损害。

所述的斜杆-弦杆连接球23为带有预制孔的碳纤维增强复合材料连接球，所述的斜杆-弦杆-内门板连接球24、斜杆-槽钢边框连接球25、斜杆-外门板连接球26均为带有预制孔的碳纤维增强复合材料的球冠结构，球冠结构的平面中心镶嵌一体成型固化的高强钢材质的螺栓27，其特点是螺栓27和碳纤维的球冠结构一体成型，纤维完整，分布均匀，可按受力要求配置增强纤维类型。高强钢的螺栓27的强度级别亦可按照仿真计算的结果选择。碳纤维增强复合材料的连接球不仅能够承受高冲击载荷，同时在高温下长时间不发生纤维结构破坏，达到轻质高性能的目的。连接球的球冠结构的平面与柔性吸能块之间为面接触，有利于保持缓冲结构的稳定性，也有利于保证网架2与门框1的槽钢边框11、外门板12和内门板5直接连接的可靠性。

所述斜杆-弦杆连接球23、斜杆-弦杆-内门板连接球24、斜杆-槽钢边框连接球25、斜杆-外门板连接球26与弦杆21或斜杆22采用胶接连接。采用碳纤维浸渍A级胶，配以1~5%膨胀材料(体积比)，采用适当间隙，并在复合材料端部杆件胶接区域预制粗糙表面，网架弦杆及斜杆的直径为20~25mm，胶接搭接长度为25~35mm。

所述的弦杆21或斜杆22的材料可以选择碳纤维或者玄武岩等纤维增强复合材料，根据不同的防护服役条件，采用数值仿真模拟技术分析网架2的各部位弦杆21或斜杆22受力情况，依据数值仿真分析结果，选用满足性能要求的材料，提高防护门薄弱环节的力学性能，保证其整体的防护效果。防护门的仿真使用ABAQUS2017完成，基于静力学基本理论，使用隐式求解算法。根据防护门面板的尺寸及受力方式，将其处理成薄壳单元，厚度方向设置5个积分点。根据所用弦杆21或斜杆22的尺寸及受力方式，将其处理成可承受轴力和弯矩的梁单元，通过软件得到桁架应力分布，边界条件为门框1通过槽钢边框11与墙体接触，限制防护门厚度方向的自由度，外门板12加载均匀分布的压力，压力按照穿廊式或垂直式出入口第一道防护设备工程防核武器的抗力级别选择抗力级别6、6B的等效静载荷标准值压力等级，两种压力等级的网架杆件受力分布数值模拟结果图9-图10所示。网架杆件材料选材取决于其承受载荷，根据防护门的工况条件，轴力大于等于3000N杆件选用碳纤维复合材料；轴力在3000N以下及受压杆选择玄武岩增强复合材料。

所述的网架2通过改变斜杆与斜杆及斜杆与弦杆夹角可以调整四角锥系网架斜杆及弦杆密度，适应不同级别防护门的承载能力，能够在不改变整体结构的情况下适应不同防护级别的设计。当防护门的防护级别需要改变时可以通过改变斜杆及斜杆与弦杆夹角调整网架斜杆及弦杆密度，并且该方法可以用于不同的防护门尺寸调整。图11、图12给出了适合抗力级别6及抗力级别6B两种级别防护门的网架结构实例。采用不同杆件密度的网架也可以用于不同的防护级别及防护门尺寸调整。

所述的门框1整体采用Q235碳钢焊接结构，由纵向槽钢111、横向槽钢112、外门板12、支撑板13、斜扁钢14构成。所述纵向槽钢111、横向槽钢112通过对接焊接成门框1的槽钢边框11；所述外门板12与槽钢边框11通过搭接焊接成框架结构主体；所述支撑板13、斜扁钢14通过角接焊接在外门板外侧。

所述的柔性吸能块3的材料为泡沫铝，泡沫铝的孔隙率为82-85%，孔径1-2mm。吸收由外门板12传导下来的冲击功，利用冲击功到塑性变形的转变过程达到吸收缓冲外载荷的目的。

所述组合纤维增强复合材料网架结构智能防护门装置内置智能监测模块4，采用TE Connectivity 的 HTU31型温湿度传感器，Sigmar的ZSB120-4AA-T型单轴应变片作为应力应变传感器，应力应变传感器安装于网架中心的的弦杆及四角处的斜杆上，采用分布式智能模块实现数据自动采集和分析处理，可实现温度、湿度、应力、变形等的实时测量或定时测量，基LTE协议，通过网络实现多台防护门远程监测，并对防护门工作状况进行评估，以便及时地发现易损件失效以便及时更换损坏零件，同时保证防护门各个架构地可靠性配合，提高防护门整体的安全可靠性。

所述的闭锁6采用机械连接方式连接于外门板12和内门板5上。闭锁装置可以采用吉林省中伟防护设备有限公司生产的HLS系列；所述吊钩7采用机械连接安装于门框1的横向槽钢112中部。

实施例1：

参见图11所示，本发明的网架中的杆件密度增大，即弦杆与斜杆之间的夹角增大时，防护门承载能力相应增大。可应用于穿廊式或垂直式出入口第一道抗力级别6级的工程防核武器防护设备。

实施例2：

参见图12所示，本发明的网架中的杆件密度减小，即弦杆与斜杆之间的夹角减小时，防护门承载能力相应减小。可应用于穿廊式或垂直式出入口第一道抗力级别6B的工程防核武器防护设备。

以上所述仅为本发明的优选实例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡对本发明所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种组合纤维增强复合材料网架结构智能防护门装置，其特征在于：包括门框（1）、网架（2）、柔性吸能块（3）、智能监测模块（4）、内门板（5）、闭锁（6）、吊钩（7），所述网架（2）由纤维增强复合材料的弦杆（21）、斜杆（22）及连接球，所述弦杆（21）和斜杆（22）通过连接球紧密衔接构成四角锥系网架，所述连接球包括斜杆-弦杆连接球（23）、斜杆-弦杆-内门板连接球（24）、斜杆-槽钢边框连接球（25）、斜杆-外门板连接球（26）；所述网架（2）分别通过斜杆-槽钢边框连接球（25）、斜杆-外门板连接球（26）和斜杆-弦杆-内门板连接球（24），利用螺栓连接固定在槽钢边框（11）、外门板（12）和内门板（5）上，且在连接处设置柔性吸能块（3）。

2.根据权利要求1所述的组合纤维增强复合材料网架结构智能防护门装置，其特征在于：所述的网架（2）为纤维增强复合材料的组合式双层四角锥系球形节点网架结构，弦杆（21）为碳纤维增强复合材料管或玄武岩纤维增强复合材料管，斜杆（22）为玄武岩纤维增强复合材料管；所述网架（2）分为内层和外层，其中网架的外层为连接外门板（12）的网架部分，网架的内层为连接内门板（5）的网架部分；内层中部的每个斜杆-弦杆-内门板连接球（24）连接四根弦杆（21）和四根斜杆（22），内层边缘的每个斜杆-弦杆连接球（23）连接三根弦杆（21）和四根斜杆（22），内层四角处的每根斜杆-弦杆连接球（23）连接二根弦杆（21）和四根斜杆（22）；网架的外层中部的每个斜杆-外门板连接球（26）连接有四根斜杆（22），外层边缘的每个斜杆-槽钢边框连接球（25）连接有两根斜杆（22），外层四角处的每个斜杆-槽钢边框连接球（25）连接一根斜杆（22）。

3.根据权利要求1所述的组合纤维增强复合材料网架结构智能防护门装置，其特征在于：所述的门框（1）整体采用碳钢焊接结构，包括纵向槽钢（111）、横向槽钢（112）、外门板（12）、支撑板（13）、斜扁钢（14），所述纵向槽钢（111）与横向槽钢（112）对接焊接成门框（1）的槽钢边框（11）；所述外门板（12）与槽钢边框（11）搭接焊接成门框主体；所述支撑板（13）、斜扁钢（14）通过角接焊接在外门板（12）的外侧。

4.根据权利要求1或2所述的组合纤维增强复合材料网架结构智能防护门装置，其特征在于：所述的斜杆-弦杆连接球（23）、斜杆-弦杆-内门板连接球（24）、斜杆-槽钢边框连接球（25）、斜杆-外门板连接球（26）均采用碳纤维增强复合材料利用模具一体成型。

5.根据权利要求4所述的组合纤维增强复合材料网架结构智能防护门装置，其特征在于：所述的斜杆-弦杆-内门板连接球（24）、斜杆-槽钢边框连接球（25）、斜杆-外门板连接球（26）均为碳纤维增强复合材料的球冠结构，所述球冠结构的平面中心镶嵌高强钢材质的螺栓（27），螺栓（27）与垫片（28）及螺母（29）相互配，将斜杆-弦杆-内门板连接球（24）、斜杆-槽钢边框连接球（25）、斜杆-外门板连接球（26）固定在门框（1）上。

6.根据权利要求4所述的组合纤维增强复合材料网架结构智能防护门装置，其特征在于：所述的斜杆-弦杆连接球（23）、斜杆-弦杆-内门板连接球（24）、斜杆-槽钢边框连接球（25）、斜杆-外门板连接球（26）与弦杆（21）或斜杆（22）采用胶接连接。

7.根据权利要求1或2所述的组合纤维增强复合材料网架结构智能防护门装置，其特征在于：所述的网架（2）通过斜杆-槽钢边框连接球（25）内镶嵌的螺栓连接在门框（1）的纵向槽钢（111）、横向槽钢（112）上，通过斜杆-外门板连接球（26）内镶嵌的螺栓连接在门框（1）的外门板（12）上，通过斜杆-弦杆-内门板连接球（24）内镶嵌的螺栓连接在内门板（5）上；网架（2）与门框（1）、内门板（5）之间为周边支撑与点支撑结合，构成整体多点均匀支撑。

8.根据权利要求1或3所述的组合纤维增强复合材料网架结构智能防护门装置，其特征在于：所述的门框（1）与网架（2）的连接处、网架（2）与内门板（5）的连接处均安装柔性吸能块（3），所述柔性吸能块（3）的材料为泡沫铝，泡沫铝的孔隙率为82-85%，孔径1-2mm。

9.根据权利要求1或2所述的组合纤维增强复合材料网架结构智能防护门装置，其特征在于：通过调整网架（2）的各斜杆和弦杆之间的夹角调整网架中的杆件的密度，从而调整网架（2）的承载能力，在整体尺寸不变的情况下，采用数值仿真模拟技术，对门框（1）与网架（2）进行模拟分析，得到网架（2）各斜杆和弦杆的杆件受力情况；根据受力分析结果按照工程防核武器的抗力级别选择所对应的四角锥系网架结构。

10.根据权利要求1所述的组合纤维增强复合材料网架结构智能防护门装置，其特征在于：所述的智能监测模块（4）包括温度传感器、湿度传感器、应力应变传感器，通过分布式智能模块实现数据自动采集和分析处理，实现温度、湿度、应力、变形的实时测量或定时测量，基于LTE协议通过网络实现多台防护门远程监测，实现实时测量，定时测量，自动报警，对防护门工作状况及安全性进行评估。

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