[实用新型]一种用于组合梁的一体成型的FRP折线形板结构

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种桥梁工程和建筑工程中的组合梁结构，具体涉及一种用于组合梁的一体成型的FRP折线形板结构。

背景技术

在桥梁工程和建筑工程中，组合梁多为钢质组合梁和钢、混凝土组合梁。钢材由于抗弯强度大，连接可靠等特点在大型结构使用较多，但是其焊接工序复杂，长期使用中耐腐蚀性能差，因需要定期进行防腐处理，而使成本费增加。混凝土易开裂，开裂后对连接钢筋保护作用降低，从而降低结构的使用寿命。复合材料折线形板可用作混凝土浇筑的永久模板，形成复合材料折线形板-混凝土组合梁结构。但现有土木工程复合材料板的弹性模量较低，变形较大。而用于航空航天等高精尖领域的复合材料虽然性能更为优越，但价格昂贵，在土木工程领域很难推广应用。同时，拉挤工艺成型的复合材料梁板内构纤维主要分布在纵向，往往横向强度和刚度不能满足工程需求。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种用于组合梁结构的多向铺层，局部加强型复合材料折线形板连接结构，解决了桥梁工程和建筑工程中，钢质组合梁和钢、混凝土组合梁，其焊接工序复杂，长期使用中耐腐蚀性能差，混凝土易开裂的缺点。

本实用新型采用的技术方案为：一种用于组合梁的一体成型的FRP折线形板结构，由多个一体成型的FRP(纤维增强复合材料)折线形板体连接而成，每个FRP折线形板体包括顶板、底板、外腹板和内腹板，所述顶板为浇筑混凝土的模板，顶板上面浇筑有混凝土板，顶板上设有增加FRP折线形板体与混凝土板粘结力的肋；

所述FRP折线形板体的外腹板和内腹板受到剪切应力，其纤维铺层为：外层纤维为沿着腹板高度方向，中间的纤维为纵向及沿梁长度方向；FRP折线形板体的底板和顶板受到拉压应力，其纤维铺层为：外层纤维为横向，中间纤维为纵向及沿梁长度方向；纤维布对称分布，外层纤维布不少于2层。

作为优选，所述FRP折线形板体的材料采用碳纤维、玻璃纤维、硼纤维、芳纶纤维、碳化硅纤维、氧化铝纤维、石棉纤维中的一种或多种用树脂粘结成型，树脂采用不饱和聚酯、乙烯基、环氧和酚醛这些热固性树脂。

作为优选，所述FRP折线形板体的纤维铺层中，外层用弹性模量较大的纤维，如碳纤维等，中间纤维用弹性模量较低的纤维，如玻璃纤维等。

作为优选，为增大复合材料组合梁上部的抗压能力，所述内腹板为拱形板，拱形板的纤维铺层为对称分布，外层纤维为沿拱轴线方向，中间纤维为纵向及沿梁长度方向。

作为优选，所述顶板为中部下移的凹形顶板，顶板下移增大了混凝土板厚度，同样可以增强该复合材料组合梁的抗压强度。

作为优选，所述FRP折线形板体内设有芯材，芯材是轻木或硬质泡沫(聚氯乙烯PVC、聚醚酰亚胺PEI、聚氨酯PU、聚乙烯PET、聚甲基丙烯酰亚胺PMI)。

作为优选，相邻FRP折线形板体通过复合材料连接板和螺栓相互连接，形成一个整体，所述复合材料连接板与FRP折线形板体之间设有胶体。

有益效果：本实用新型结构由拉挤工艺成型，无焊接工艺，结构简单，组合梁的整体性好、抗压强度高。

附图说明

图1为本实用新型组合梁结构示意图；

图2为拱形内腹板组合梁示意图；

图3为图1、2中1-a处纤维铺层示意图；

图4为图1、2中1-b处纤维铺层示意图；

图5为图2中1-c处纤维铺层示意图；

图6为加厚混凝土板组合梁示意图；

图7为夹芯FRP折线形板示意图；

图8为FRP折线形板连接示意图；

图9为图8的俯视图。

具体实施方式

下面结合具体实施方式和附图对本实用新型做进一步说明：

实施例1