CN200946244Y - 一种外部纤维缠绕增强复合材料空心桥面板 - Google Patents
一种外部纤维缠绕增强复合材料空心桥面板 Download PDFInfo
- Publication number
- CN200946244Y CN200946244Y CN 200620023092 CN200620023092U CN200946244Y CN 200946244 Y CN200946244 Y CN 200946244Y CN 200620023092 CN200620023092 CN 200620023092 CN 200620023092 U CN200620023092 U CN 200620023092U CN 200946244 Y CN200946244 Y CN 200946244Y
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- fiber
- frp
- bridge deck
- square tube
- twines
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
- 239000000835 fiber Substances 0.000 title claims abstract description 45
- 239000011208 reinforced composite material Substances 0.000 title 1
- 239000002131 composite material Substances 0.000 claims abstract description 9
- 238000004804 winding Methods 0.000 claims description 17
- 239000011347 resin Substances 0.000 claims description 8
- 229920005989 resin Polymers 0.000 claims description 8
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 6
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 claims description 3
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 claims description 3
- 229920000297 Rayon Polymers 0.000 claims description 2
- 239000010410 layer Substances 0.000 abstract description 12
- 238000010276 construction Methods 0.000 abstract description 7
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 abstract description 5
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 abstract description 5
- 239000011229 interlayer Substances 0.000 abstract description 5
- 239000000463 material Substances 0.000 abstract description 4
- 230000006378 damage Effects 0.000 abstract description 3
- 238000010008 shearing Methods 0.000 abstract description 2
- 238000005452 bending Methods 0.000 abstract 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 abstract 1
- 230000002708 enhancing effect Effects 0.000 description 5
- 238000005267 amalgamation Methods 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 230000032798 delamination Effects 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 238000005538 encapsulation Methods 0.000 description 2
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 2
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 2
- 229920000049 Carbon (fiber) Polymers 0.000 description 1
- 229920002430 Fibre-reinforced plastic Polymers 0.000 description 1
- 239000006004 Quartz sand Substances 0.000 description 1
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M Sodium chloride Chemical compound [Na+].[Cl-] FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004917 carbon fiber Substances 0.000 description 1
- 230000002950 deficient Effects 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000003628 erosive effect Effects 0.000 description 1
- 239000011151 fibre-reinforced plastic Substances 0.000 description 1
- 239000003365 glass fiber Substances 0.000 description 1
- 239000003292 glue Substances 0.000 description 1
- 229920006253 high performance fiber Polymers 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 1
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 description 1
- 238000007711 solidification Methods 0.000 description 1
- 230000008023 solidification Effects 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Bridges Or Land Bridges (AREA)
Abstract
本实用新型涉及一种外部纤维缠绕增强复合材料空心板，属于新材料结构领域。其特征在于：所述空心板主要含有外部纤维缠绕增强层，位于增强层内部的拉挤面板和缠绕方管，拉挤面板与缠绕方管构成夹芯板。这种空心桥面板，具有承载力高、施工速度快、耐腐蚀、免维护的优点。它由FRP缠绕方管构成夹心，FRP拉挤平板作为面板，形成夹芯板，承受弯曲、剪切和局部压力等桥面荷载；再通过外部纤维缠绕增强夹芯板的整体性能，避免FRP板件之间的粘结剥离破坏，形成高性能的单向桥面板构件，并能应用于建筑结构中作为楼板使用。本实用新型构造独特，受力合理，实用性强。
Description
技术领域
本实用新型属于新材料结构领域，可用于桥梁和建筑的受力结构中。
背景技术
钢筋混凝土的桥面结构长期暴露在自然环境中，腐蚀劣化问题非常严重，不仅影响结构的正常使用和寿命，还造成大量的安全和事故隐患。采用耐腐蚀的结构材料——FRP(FiberReinforced Polymer，纤维增强复合材料)作为桥面板是一个很好的解决途径。FRP具有很好的耐腐蚀性，并且轻质高强，但通常为各向异性材料。目前已有的FRP空心板主要有下面3种类型：(1)面板-夹芯桥面板，由面板和夹芯粘结而成；(2)拉挤型材拼合桥面板，由多个拉挤型材平行排列拼装而成；(3)拉挤型材拼合夹芯板，由拉挤型材拼装成夹芯上下再粘贴拉挤面板或层铺面板。这些桥面板中，由于拉挤型材的抗剪强度和横纤维方向强度比其纤维方向上的强度要低很多，通常为20％以下，同时FRP组件间的胶结界面上难以避免存在缺陷，这些造成以上3种类型的FRP桥面板破环失效通常发生于胶结界面，使得FRP材料沿纤维方向上的高强度不能得到充分发挥，影响了FRP空心板的安全度。而FRP构件具有很强的可设计性，可根据构件的受力来设计纤维的方向和基本组件的形式，本实用新型就是根据桥面板受力特性设计的一种新型FRP空心板。
实用新型内容
为了避免FRP空心板中FRP组件间的粘接强度低以及FRP组件垂直纤维方向的强度低而导致的界面剥离破坏、分层破坏以及纵向裂缝，采用外部纤维缠绕层对内部的FRP组件进行包裹，从而抑制界面剥离破坏和分层破坏的发生和发展，增强组件的横向强度；还采用纤维缠绕方管作为夹心，使夹心部分具有很高的抗剪承载力和抗剪刚度。因为采用了这两种独特的构造，使FRP空心板的极限承载力得到了提高。
本实用新型提出的一种外部纤维缠绕增强复合材料空心板，其特征在于：所述空心板主要含有外部纤维缠绕增强层1，位于增强层内部的拉挤面板2和缠绕方管3，拉挤面板2与缠绕方管3构成夹芯板。
在上述的空心板中，所述外部纤维缠绕增强层1，通过纤维缠绕工艺以60-90度的缠绕角交叉的将浸渍树脂后的连续纤维缠绕于夹芯板的外表面，将夹芯板包裹约束。
在上述的空心板中，所述由拉挤面板2和缠绕方管3构成的夹芯板，以30-60度角缠绕制成的纤维缠绕增强复合材料FRP方管平行并列布置，并用粘接剂粘结在一起，在其上下表面粘结纤维缠绕增强复合材料FRP拉挤平板，拉挤平板中纤维的主要方向沿构件轴线。
本实用新型所述的外部纤维缠绕增强FRP空心桥面板设计巧妙，构造合理，便于使用，其优点是：
1、耐腐蚀，免维护。FRP耐各种化学侵蚀，适合在沿海、盐碱等腐蚀环境下使用。
2、结构重量轻，便于安装运输。外部纤维缠绕增强FRP空心桥面板的结构重量约为130kg/m2，在施工中可省去大型机械吊装。
3、承载力高。外部纤维缠绕增强FRP空心桥面板的极限承载力为设计荷载的3～6倍，有较高的安全储备。
4、适用性广。可适用于桥梁、民用建筑、工业厂房、码头等各类结构中。
附图说明
图1是本实用新型在应用中板间的连接方法的示意图。
图2是本实用新型在桥梁结构中应用的示意图。
图3是本实用新型的外部纤维缠绕增强FRP空心桥面板结构示意图。其中1-外部缠绕增强层，2-拉挤面板，3-缠绕芯管。
具体实施方式
下面结合附图来详细描述本实用新型的具体实施方式：
请见图1～3。
本实用新型中的FRP外部缠绕增强层，是由连续的纤维丝束或纤维条带与树脂基体构成，通过纤维缠绕工艺，以60-90度的缠绕角将浸渍树脂后的纤维包裹在由缠绕方管夹心和拉挤面板粘接而成的空心板的外表面上。空心板在受到荷载时，外部缠绕层紧紧约束内部的组件，使其能够很好的共同受力，具有更高的极限承载力。
本实用新型中的FRP缠绕方管，是由连续的纤维丝束或纤维条带与树脂基体构成，通过纤维缠绕工艺，以30-60度的缠绕角将浸渍树脂后的纤维包裹在模具表面上，固化后脱模形成方管。管的整体为正方形断面，角部用圆弧过渡，壁厚均匀，根据需要管也可以是其他截面形状。在FRP空心板中，管的上下壁与拉挤平板粘接共同受力，管的侧壁与另一根管的侧壁粘接或外包纤维增强层。在工作荷载下，管的侧壁承受剪力。
外部纤维缠绕增强FRP空心桥面板由3个部分构成：FRP拉挤平板、FRP纤维缠绕方管夹心、外部纤维缠绕层。纤维主要采用玻璃纤维，根据需要也可以采用其他高性能纤维，如碳纤维等。
FRP拉挤平板两侧做成阶梯状，以减小端部的层间剪应力集中，同时方便整体的倒角处理。其中以0度纤维为主，设置少量90度防止在拉挤过程中表面开裂。
FRP缠绕方管角部用圆弧过渡，避免出现尖角，均匀壁厚，四边相等。4个缠绕方管并排粘贴在一起，采用辅助工装保证粘结质量，形成夹心，再将平板粘贴在夹心的上下表面，角部和空心处用树脂石英砂填充。将整个粘好的FRP空心板作为内芯，进行外部纤维缠绕。缠绕完成树脂固化后，形成一块外部纤维缠绕增强FRP空心桥面板。
实际应用中，板间通过“Z”形剪力件连接，沿板侧间隔布置，如图1示意。空心板的两端搁置在支座或梁上，形成上部结构，可以承受各类荷载，在桥梁中可作为桥面板使用，如图2示意。
Claims (3)
1、一种外部纤维缠绕增强复合材料空心桥面板，其特征在于：所述空心桥面板主要含有外部纤维缠绕增强层(1)，位于增强层内部的拉挤面板(2)和缠绕方管(3)，拉挤面板(2)与缠绕方管(3)构成夹芯板。
2、按照权利要求1所述的空心桥面板，其特征在于：所述外部纤维缠绕增强层(1)，通过纤维缠绕工艺以60-90度的缠绕角交叉的将浸渍树脂后的连续纤维缠绕于夹芯板的外表面，将夹芯板包裹约束。
3、按照权利要求1所述的空心桥面板，其特征在于：所述由拉挤面板(2)和缠绕方管(3)构成的夹芯板，以30-60度角缠绕制成的纤维缠绕增强复合材料FRP方管平行并列布置，并用粘接剂粘结在一起，在其上下表面粘结纤维缠绕增强复合材料FRP拉挤平板，拉挤平板中纤维的主要方向沿构件轴线。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN 200620023092 CN200946244Y (zh) | 2006-06-16 | 2006-06-16 | 一种外部纤维缠绕增强复合材料空心桥面板 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN 200620023092 CN200946244Y (zh) | 2006-06-16 | 2006-06-16 | 一种外部纤维缠绕增强复合材料空心桥面板 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN200946244Y true CN200946244Y (zh) | 2007-09-12 |
Family
ID=38733304
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN 200620023092 Expired - Lifetime CN200946244Y (zh) | 2006-06-16 | 2006-06-16 | 一种外部纤维缠绕增强复合材料空心桥面板 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN200946244Y (zh) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104452570A (zh) * | 2014-12-05 | 2015-03-25 | 郑州大学 | 一种结构用组合式frp箱形型材 |
| CN105172216A (zh) * | 2015-08-13 | 2015-12-23 | 山东大学 | 一种缠绕强化复合材料汽车板簧及其制备方法 |
| CN106401226A (zh) * | 2016-11-28 | 2017-02-15 | 中国矿业大学(北京) | 一种frp冷却塔筒及其施工方法 |
| CN109795935A (zh) * | 2017-11-16 | 2019-05-24 | 江苏创曦复合材料科技有限公司 | 一种夹芯多格结构板及其制备方法 |
| CN111231442A (zh) * | 2020-03-06 | 2020-06-05 | 南京工业大学 | 以拉挤型材为夹芯的大尺寸多轴向复合材料承重板材及制备方法 |
| CN111893812A (zh) * | 2020-08-28 | 2020-11-06 | 南京工业大学 | 一种多轴向纤维增强拉挤型材夹芯复合材料承重梁及制备方法 |
| CN112814267A (zh) * | 2021-02-08 | 2021-05-18 | 南京工业大学 | 一种frp与木塑复合材料拉挤成型的复合构件 |
| CN112832453A (zh) * | 2021-02-08 | 2021-05-25 | 南京工业大学 | 一种frp增强木塑复合材料承重板材 |
-
2006
- 2006-06-16 CN CN 200620023092 patent/CN200946244Y/zh not_active Expired - Lifetime
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104452570A (zh) * | 2014-12-05 | 2015-03-25 | 郑州大学 | 一种结构用组合式frp箱形型材 |
| CN105172216A (zh) * | 2015-08-13 | 2015-12-23 | 山东大学 | 一种缠绕强化复合材料汽车板簧及其制备方法 |
| CN105172216B (zh) * | 2015-08-13 | 2017-12-26 | 山东大学 | 一种缠绕强化复合材料汽车板簧及其制备方法 |
| CN106401226A (zh) * | 2016-11-28 | 2017-02-15 | 中国矿业大学(北京) | 一种frp冷却塔筒及其施工方法 |
| CN109795935A (zh) * | 2017-11-16 | 2019-05-24 | 江苏创曦复合材料科技有限公司 | 一种夹芯多格结构板及其制备方法 |
| CN111231442A (zh) * | 2020-03-06 | 2020-06-05 | 南京工业大学 | 以拉挤型材为夹芯的大尺寸多轴向复合材料承重板材及制备方法 |
| CN111893812A (zh) * | 2020-08-28 | 2020-11-06 | 南京工业大学 | 一种多轴向纤维增强拉挤型材夹芯复合材料承重梁及制备方法 |
| CN112814267A (zh) * | 2021-02-08 | 2021-05-18 | 南京工业大学 | 一种frp与木塑复合材料拉挤成型的复合构件 |
| CN112832453A (zh) * | 2021-02-08 | 2021-05-25 | 南京工业大学 | 一种frp增强木塑复合材料承重板材 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN200946244Y (zh) | 一种外部纤维缠绕增强复合材料空心桥面板 | |
| CN102936941B (zh) | 复合管混凝土组合结构 | |
| CN2900668Y (zh) | 复合筋材 | |
| CN103628697A (zh) | 光纤光栅纤维增强复合材料拉挤连续成型智能板及其制备方法 | |
| CN1884700A (zh) | 竹材桥梁 | |
| CN100487197C (zh) | 一种纤维塑料-钢组合梁 | |
| CN103448338B (zh) | 一种金属板/纤维混合增强型夹层板 | |
| CN212802677U (zh) | 一种框架填充墙的抗剪加固装置 | |
| CN212021859U (zh) | 以拉挤型材为夹芯的大尺寸多轴向复合材料承重板材 | |
| CN110409712B (zh) | 预应力复材-超高性能混凝土组合梁 | |
| CN209163221U (zh) | 一种frp管复合筋海砂混凝土柱 | |
| CN206873662U (zh) | 抗屈曲的钢结构组件 | |
| CN212375639U (zh) | 一种多轴向纤维增强拉挤型材夹芯复合材料承重梁 | |
| CN2918523Y (zh) | 竹材桥梁 | |
| CN205276129U (zh) | 一种纤维增强复合材料-竹组合桥面板 | |
| CN217538751U (zh) | 采用frp增强的竹锚杆组件 | |
| CN2642894Y (zh) | 含碳纤维增强塑料的钢筋混凝土预制件 | |
| CN216475887U (zh) | 一种新型界面frp型材-混凝土组合梁 | |
| CN214885767U (zh) | 一种钢筋混凝土框架节点hdc绕丝加固装置 | |
| CN1563622A (zh) | 纤维增强塑料网箍钢筋混凝土结构 | |
| CN108774961A (zh) | 装配式预应力活性粉末混凝土声屏障单元板的制作方法 | |
| CN213572648U (zh) | 一种外粘加筋增强型玻璃梁 | |
| CN101265738A (zh) | 一种含钢板的钢筋混凝土预制件 | |
| CN203768791U (zh) | 一种双腹预应力纤维增强复合材料-混凝土组合梁 | |
| CN210976324U (zh) | 预应力复材-超高性能混凝土组合梁 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CX01 | Expiry of patent term |
Granted publication date: 20070912 |
|
| EXPY | Termination of patent right or utility model |