CN209114326U - 一种竹质眼杆链 - Google Patents

Abstract

一种竹质眼杆链，由竹质眼杆(1)、FRP布(2)、钢套管(3)、挡板(4)、螺母(5)、销钉(6)共同构成，其特征在于FRP布(2)包缠于制竹质眼杆(1)两端，销钉(6)位于竹质眼杆(1)的圆孔、挡板(4)的圆孔和钢套管(3)的孔洞中，钢套管(3)两侧的竹质眼杆(1)对称分布，相邻两个竹质眼杆(1)的夹角大于90°，挡板(4)位于竹质眼杆(1)最外两侧，螺母(5)位于挡板(4)外侧。通过在竹质眼杆端部包缠FRP布，为竹质眼杆端部提供足够的环向约束，改善端部易劈裂的情况，使得采用竹质工程材制作的竹质眼杆的抗拉性能得以充分发挥，适用于人行及趣味悬索桥的主缆。

Description

一种竹质眼杆链

技术领域

本实用新型涉及一种竹质眼杆链，应用于人行及趣味悬索桥梁的主缆，属于桥梁工程领域。

背景技术

在悬索桥发展初期，其主缆有三种基本类型：眼杆链、平行钢丝索和预制钢丝绳。眼杆链悬索桥利用钢眼杆组装成链条作为其主要承重构件。眼杆采用销钉相连，销钉两边的挡板用螺母固定，以保证连接的可靠性。有的链条每链仅仅由两片眼杆组成，其中一片出现故障就会引起结构坍塌。有的链条每链由6片或更多眼杆组成，其中有的为赘余杆件。由于腐蚀作用，节点不能自由转动，销钉连接成为“固接”，使得眼杆中出现挠曲应力，最终引起眼杆破坏。位于俄亥俄河上的银桥(Silver Bridge)于1928年建成，该桥一杆眼由于应力腐蚀裂纹而断裂，于1967年突然坍塌。如今，眼杆链悬索桥已经很少用于车辆通行的桥梁。

随着时代的发展，现代桥梁己经不仅仅是一种跨越障碍的通道，而是一种与环境特色融合，具有景观文化内涵的艺术构型。近年来，随着审美意识的提升，人们对桥梁的外观和所用材料也提出了更高的要求，悬索桥以其优美流畅的线形、充足的空间立体感、极强的通透感等优点成为公园、绿地以及旅游景点人行桥及趣味桥梁的一种方案。

原竹虽然具有良好的物理性能、用途广泛，但具有直径小、壁薄中空、具尖削度、结构不均匀，各项异性明显、易虫蛀、腐朽和霉变、运输费用大，难以长期保存等特点，为了使竹材能够更好的应用到土木工程领域，将竹材加工成不同形态的竹质工程材或竹木复合工程材是一种合理科学的选择。竹质工程材料的制造方法是将原竹加工成竹片、竹蔑、竹束或竹丝等形式，再采用不同的工艺进行加工，其目的在于将原竹加工成外形规则，性能稳定，力学性能可进行设计的复合材料。

采用轻质高强的竹质工程材制作竹质眼杆，经组装形成竹质眼杆链，将其作为人行悬索桥或者趣味悬索类桥梁的主缆，具有良好的抗腐蚀能力和抗疲劳性能。对于人行桥来说，行人驻留时间长，与桥梁接触更为直接，人行桥的设计应该更多的考虑美观性和材料的自然亲和力。竹质眼杆链不仅利用了竹质工程材良好的抗拉力学性能，还特别突出美观环保的理念，将复杂与简约二者巧妙相容，给人带来视觉享受。采用竹质工程材这类环保绿色材料，符合绿色经济的发展理念，因此逐渐成为人们的首选。

竹质工程材在顺纹方向上有着良好的力学性能，然而在承受轴向力，尤其是轴向压力时会产生纵向的裂缝。竹质眼杆作为竹质眼杆链的一个受拉部件，竹质眼杆的圆孔在受力的情况下，圆孔周围的应力分布复杂，在靠近端部一侧会受到压应力，从而使端部易产生劈裂的现象。

为改善上述不足，本实用新型提出一种竹质眼杆链，通过在竹质眼杆端部包缠FRP布，为竹质眼杆端部提供足够的环向约束，改善端部易劈裂的情况，使得采用竹质工程材制作的竹质眼杆的抗拉性能得以充分发挥。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种竹质眼杆链，该种竹质眼杆链轻质高强，通过在竹质眼杆端部包缠FRP布，使得竹质工程材良好的抗拉性能得以发挥，同时竹质工程材具有良好的抗腐蚀能力和抗疲劳性能，适用于人行悬索桥及趣味悬索结构的主缆。

实用新型的技术方案：一种竹质眼杆链，由竹质眼杆、FRP布、钢套管、挡板、销钉、螺母共同构成，其特征在于FRP布包缠于竹质眼杆两端，销钉位于竹质眼杆的圆孔、挡板的圆孔和钢套管的孔洞中，钢套管两侧的竹质眼杆对称分布，相邻两个竹质眼杆的夹角大于90°，挡板位于竹质眼杆最外两侧，螺母位于挡板外侧。

所述的一种竹质眼杆链，其特征在于竹质眼杆的长度为0.5m～15m，竹质眼杆的竹纤维沿长度方向分布，竹质眼杆的两个圆孔位于竹质眼杆的两侧，圆孔的圆心到竹质眼杆长边两侧的垂直距离相同，竹质眼杆的宽度为圆孔直径的1.5倍～3.5倍，厚度为30mm～200mm。

所述的一种竹质眼杆链，其特征在于竹质眼杆的圆孔靠近端部的一侧为包裹FRP布的长度，端部包缠FRP布的长度为竹质眼杆圆孔直径的0.8倍～2倍，竹质眼杆的包裹FRP布区域与圆孔相切

所述的一种竹质眼杆链，其特征在于FRP布的纤维方向与竹质眼杆的竹纤维方向正交， FRP布包裹的层数为1层、2层、3层中的一种。

所述的一种竹质眼杆链，其特征在于FRP布的纤维增强体为玻璃纤维、碳纤维、芳纶纤维、玄武岩纤维中的一种，并浸渍环氧树脂实现与竹质眼杆粘结。

所述的一种竹质眼杆链，其特征在于竹质眼杆所用材料为竹集成材、竹层积材、竹重组材、竹木复合集成材、竹木复合层积材、竹木复合重组材中的一种，并在加工成竹质眼杆后进行防腐处理。

所述的一种竹质眼杆链，其特征在于钢套管的外半径为内半径的1.1倍～2倍。

所述的一种竹质眼杆链，其特征在于挡板的长度为竹质眼杆一端包缠FRP布长度的2.2 倍～3.5倍，厚度为20mm～50mm。

在本实用新型的有益效果如下：

(1)充分利用竹质工程的力学特性，拓展了竹质工程材的应用范围；

(2)具有良好的抗腐蚀和抗疲劳性能，减少主缆后期维护成本；

(3)所采用材料绿色环保；

(4)外形独特、简约美观。

附图说明：

图1为实用新型实施例的竹质眼杆包缠FRP布的示平面意图；

图2为实用新型实施例的竹质眼杆包缠FRP布的立体示意图；

图3为实用新型实施例节点构造平面示意图；

图4是实用新型实施例A-A横截面示意图；

图5是实用新型实施例节点构造立体示意图；

图6为实用新型实施例两节点连接平面示意图；

图7是实用新型实施例组装完成后整体立面示意图。

在图1～图7中，1为竹质眼杆、2为FRP布、3为钢套管、4为挡板、5为螺母、6为销钉。

具体实施方式：

为了对本实用新型的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图说明实用新型的具体实施方式。

如图1～图7所示，本实用新型提出一种竹质眼杆链，由竹质眼杆1、FRP布2、钢套管3、挡板4、螺母5、销钉6共同构成，其特征在于FRP布2包缠于竹质眼杆1两端，销钉6位于竹质眼杆1的圆孔、挡板4的圆孔和钢套管3的孔洞中，钢套管3两侧的竹质眼杆 1对称分布，相邻两个竹质眼杆1的夹角大于90°，挡板4位于竹质眼杆1最外两侧，螺母 5位于挡板4外侧。

竹质眼杆1的长度为0.5m～15m，竹质眼杆1的纤维沿长度方向分布，竹质眼杆1的两个圆孔位于竹质眼杆1的两侧，圆孔的圆心到竹质眼杆1长边两侧的垂直距离相同，竹质眼杆1的宽度为圆孔直径的1.5倍～3.5倍，厚度为30mm～200mm。

竹质眼杆1的圆孔靠近端部的一侧为包裹FRP布2的长度，端部包缠FRP布2的长度为竹质眼杆1圆孔直径的0.8倍～2倍，竹质眼杆1的包裹FRP布2区域与圆孔相切

FRP布2的纤维方向与竹质眼杆1的竹纤维方向正交，FRP布2包裹的层数为1层、2层、3层中的一种。

FRP布2的纤维增强体为玻璃纤维、碳纤维、芳纶纤维、玄武岩纤维中的一种，并浸渍环氧树脂实现与竹质眼杆1的粘结。竹质眼杆1所用材料为竹集成材、竹层积材、竹重组材、竹木复合集成材、竹木复合层积材、竹木复合重组材中的一种，并在加工成竹质眼杆1后进行防腐处理。

钢套管3的外半径为内半径的1.1倍～2倍。

挡板4的长度为竹质眼杆1一端包缠FRP布2长度的2.2倍～3.5倍，厚度为20mm～50mm。

具体实施中，如图3～图6所示，FRP布2包缠于竹质眼杆1两端，销钉6位于竹质眼杆1的圆孔、挡板4的圆孔和钢套管3的孔洞中，钢套管3两侧的竹质眼杆1对称分布，相邻两个竹质眼杆1的夹角大于90°，挡板4位于竹质眼杆1最外两侧，螺母5位于挡板4 外侧。

如图1和图2所示，竹质眼杆1的长度为2m，竹质眼杆1的纤维沿长度方向分布，竹质眼杆1的两个圆孔位于竹质眼杆1的两侧，圆孔的圆心到竹质眼杆1长边两侧的垂直距离相同，竹质眼杆1的宽度为圆孔直径的2倍，厚度为50mm。

如图1和图2所示，竹质眼杆1的圆孔靠近端部的一侧为包裹FRP布2的长度，端部包缠FRP布2的长度为竹质眼杆1圆孔直径的0.8倍～2倍，竹质眼杆1的包裹FRP布2区域与圆孔相切

FRP布2的纤维方向与竹质眼杆1的竹纤维方向正交，FRP布2包裹的层数为2层。

FRP布2的纤维增强体为碳纤维，并浸渍环氧树脂实现与竹质眼杆1的粘结。竹质眼杆 1所用材料为竹层积材，并在加工成竹质眼杆1后进行防腐处理。

如图4所示，钢套管3的外半径为内半径的1.5倍。

如图3和图6所示，挡板4的长度为竹质眼杆1一端包缠FRP布2长度的2.5倍，厚度为30mm。

Claims (8)

1.一种竹质眼杆链，由竹质眼杆(1)、FRP布(2)、钢套管(3)、挡板(4)、螺母(5)、销钉(6)共同构成，其特征在于FRP布(2)包缠于制竹质眼杆(1)两端，销钉(6)位于竹质眼杆(1)的圆孔、挡板(4)的圆孔和钢套管(3)的孔洞中，钢套管(3)两侧的竹质眼杆(1)对称分布，相邻两个竹质眼杆(1)的夹角大于90°，挡板(4)位于竹质眼杆(1)最外两侧，螺母(5)位于挡板(4)外侧。

2.如权利要求1所述的一种竹质眼杆链，其特征在于竹质眼杆(1)的长度为0.5m～15m，竹质眼杆(1)的竹纤维沿长度方向分布，竹质眼杆(1)的两个圆孔位于竹质眼杆(1)的两侧，圆孔的圆心到竹质眼杆(1)长边两侧的垂直距离相同，竹质眼杆(1)的宽度为圆孔直径的1.5倍～3.5倍，厚度为30mm～200mm。

3.如权利要求1所述的一种竹质眼杆链，其特征在于竹质眼杆(1)的圆孔靠近端部的一侧为包裹FRP布(2)的长度，端部包缠FRP布(2)的长度为竹质眼杆(1)圆孔直径的0.8倍～2倍，竹质眼杆(1)的包裹FRP布(2)区域与圆孔相切。

4.如权利要求1所述的一种竹质眼杆链，其特征在于FRP布(2)的纤维方向与竹质眼杆(1)的竹纤维方向正交，FRP布(2)包裹的层数为1层、2层、3层中的一种。

5.如权利要求1所述的一种竹质眼杆链，其特征在于FRP布(2)的纤维增强体为玻璃纤维、碳纤维、芳纶纤维、玄武岩纤维中的一种，并浸渍环氧树脂实现与竹质眼杆(1)的粘结。

6.如权利要求1所述的一种竹质眼杆链，其特征在于竹质眼杆(1)所用材料为竹集成材、竹层积材、竹重组材、竹木复合集成材、竹木复合层积材、竹木复合重组材中的一种，并在加工成竹质眼杆(1)后进行防腐处理。

7.如权利要求1所述的一种竹质眼杆链，其特征在于钢套管(3)的外半径为内半径的1.1倍～2倍。

8.如权利要求1所述的一种竹质眼杆链，其特征在于挡板(4)的长度为竹质眼杆(1)一端包缠FRP布(2)长度的2.2倍～3.5倍，厚度为20mm～50mm。