采用u形鋼橫向連接的裝配整體式框架及其施工方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明提供了一種U形鋼橫向連接的鋼筋混凝土裝配整體式框架及其施工方法，該框架包括附帶短梁段(3)的鋼筋混凝土預(yù)制柱(1)，鋼筋混凝土預(yù)制梁(2)和U形鋼(4)；鋼筋混凝土預(yù)制柱(1)附帶短梁段(3)端部帶有第一螺栓孔(51)，U形鋼(4)腹板上面帶有第二螺栓孔(52)，鋼筋混凝土預(yù)制梁(2)兩端部分別帶有橫向第三螺栓孔(53)，通過(guò)U形鋼(4)以及橫向高強(qiáng)度摩擦型螺栓(6)把鋼筋混凝土預(yù)制柱(1)和鋼筋混凝土預(yù)制梁(2)相連，在連接區(qū)澆筑有工程水泥基復(fù)合材料，使結(jié)構(gòu)成為裝配整體式框架。該預(yù)制裝配整體式框架具有內(nèi)力傳遞明確可靠、受力簡(jiǎn)單合理、施工方法便捷高效、整體性能好、抗震性能好等優(yōu)點(diǎn)。
【專(zhuān)利說(shuō)明】采用U形鋼橫向連接的裝配整體式框架及其施工方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
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[0001]本發(fā)明涉及一種U形鋼橫向連接的鋼筋混凝土裝配整體式框架及其施工方法，屬于建筑工程混凝土框架結(jié)構(gòu)技術(shù)及施工領(lǐng)域。
技術(shù)背景:
[0002]鋼筋混凝土預(yù)制裝配整體式框架結(jié)構(gòu)是未來(lái)建筑工業(yè)化發(fā)展的重要方向，具有經(jīng)濟(jì)周期短，預(yù)制構(gòu)件質(zhì)量高，現(xiàn)場(chǎng)濕作業(yè)少，環(huán)境污染小，加快施工進(jìn)度，降低工人勞動(dòng)強(qiáng)度，而且有利于節(jié)能降耗保護(hù)環(huán)境等優(yōu)點(diǎn)。這種結(jié)構(gòu)體系已在發(fā)達(dá)國(guó)家得到了廣泛應(yīng)用，并已成為一些國(guó)家新建建筑的主要形式。連接技術(shù)是鋼筋混凝土預(yù)制裝配整體式混框架結(jié)構(gòu)的核心問(wèn)題，也是裝配式框架結(jié)構(gòu)的薄弱環(huán)節(jié)，只有各預(yù)制構(gòu)件間有可靠的連接，具有較好的整體性能和良好延性，才能保證結(jié)構(gòu)既安全可靠，有具有良好的抗震性能。
[0003]我國(guó)現(xiàn)有的鋼筋混凝土裝配整體式框架節(jié)點(diǎn)連接可靠性差，難以滿(mǎn)足結(jié)構(gòu)抗裂和整體性、抗震性能方面的要求，這就需要開(kāi)發(fā)新的便于整體性連接的節(jié)點(diǎn)，以加快我國(guó)建筑工業(yè)化生產(chǎn)的過(guò)程。新型的鋼筋混凝土裝配整體式框架連接技術(shù)需要可靠的連接質(zhì)量來(lái)實(shí)現(xiàn)按設(shè)計(jì)要求傳遞規(guī)定的內(nèi)力，并保證整體結(jié)構(gòu)安全性、整體性、抗震性的要求；然后盡量簡(jiǎn)化連接構(gòu)造和施工工藝，降低施工中不確定性對(duì)結(jié)構(gòu)性能的影響，以提高節(jié)點(diǎn)連接的施工效率。


【發(fā)明內(nèi)容】

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[0004]技術(shù)問(wèn)題:本發(fā)明提供一種U形鋼橫向連接的鋼筋混凝土裝配整體式框架及其施工方法，使鋼筋混凝土預(yù)制柱與預(yù)制梁之間連接簡(jiǎn)單可靠，施工操作方便，加快了施工進(jìn)度，極大提高了生產(chǎn)效率，同時(shí)梁柱連接區(qū)具有良好的延性，框架具有良好的整體性能和抗震性能。
[0005]技術(shù)內(nèi)容:為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種U形鋼橫向連接的鋼筋混凝土裝配整體式框架，該框架包括附帶短梁段的鋼筋混凝土預(yù)制柱，與鋼筋混凝土預(yù)制柱相連接的鋼筋混凝土預(yù)制梁和U形鋼；
[0006]鋼筋混凝土預(yù)制柱附帶短梁段端部帶有第一螺栓孔，U形鋼腹板上面帶有第二螺栓孔，鋼筋混凝土預(yù)制梁兩端部分別帶有橫向第三螺栓孔，通過(guò)U形鋼以及橫向高強(qiáng)度摩擦型螺栓把鋼筋混凝土預(yù)制柱和鋼筋混凝土預(yù)制梁相連，在鋼筋混凝土預(yù)制柱和鋼筋混凝土預(yù)制梁連接區(qū)澆筑有工程水泥基復(fù)合材料或纖維增強(qiáng)水泥基復(fù)合材料，使結(jié)構(gòu)成為裝配整體式框架。
[0007]本發(fā)明還提供了一種U形鋼橫向連接的鋼筋混凝土裝配整體式框架的施工方法，該方法包括如下步驟:
[0008]步驟1:進(jìn)行鋼筋混凝土裝配整體式框架結(jié)構(gòu)的整體分析，確定鋼筋混凝土預(yù)制柱和鋼筋混凝土預(yù)制梁的截面尺寸、鋼筋強(qiáng)度等級(jí)和鋼筋用量；確定鋼筋混凝土預(yù)制柱和鋼筋混凝土預(yù)制梁的分段情況:鋼筋混凝土預(yù)制柱的分段點(diǎn)應(yīng)設(shè)置在樓層中部，選取上下樓層的彎矩反彎點(diǎn)處作為分段依據(jù)，并附帶預(yù)制短梁段，鋼筋混凝土預(yù)制梁的分段點(diǎn)設(shè)置在其端部，距柱邊I?2h，h為鋼筋混凝土預(yù)制梁高度，依據(jù)鋼筋混凝土預(yù)制梁兩端的彎矩反彎點(diǎn)作為分段依據(jù)；鋼筋混凝土預(yù)制柱和鋼筋混凝土預(yù)制梁分段完成后，根據(jù)鋼筋混凝土預(yù)制柱和鋼筋混凝土預(yù)制梁分段處的梁柱抗彎及抗剪設(shè)計(jì)要求確定U形鋼的具體尺寸；
[0009]步驟2:制作鋼筋混凝土預(yù)制柱和鋼筋混凝土預(yù)制梁；按上面的設(shè)計(jì)要求制作鋼筋混凝土預(yù)制柱和鋼筋混凝土預(yù)制梁，其中鋼筋混凝土預(yù)制柱帶有短梁段，鋼筋混凝土預(yù)制梁兩端帶有第三螺栓孔、鋼筋混凝土預(yù)制柱兩端以及預(yù)制柱附帶短梁段端部帶有第一螺檢孔；
[0010]步驟3:鋼筋混凝土預(yù)制梁和鋼筋混凝土預(yù)制柱的連接；待鋼筋混凝土預(yù)制柱安裝完成后，將鋼筋混凝土預(yù)制梁水平吊裝就位，與鋼筋混凝土預(yù)制柱附帶短梁段位于同一水平標(biāo)高處，將U形鋼螺栓孔與鋼筋混凝土預(yù)制柱的預(yù)留第一螺栓孔和鋼筋混凝土預(yù)制梁的預(yù)留螺栓孔對(duì)齊，用橫向摩擦型高強(qiáng)度螺栓通過(guò)U形鋼連接鋼筋混凝土預(yù)制梁和鋼筋混凝土預(yù)制柱，然后在鋼筋混凝土預(yù)制柱和鋼筋混凝土預(yù)制梁連接區(qū)澆筑工程水泥基復(fù)合材料或纖維增強(qiáng)水泥基復(fù)合材料，使鋼筋混凝土預(yù)制梁和鋼筋混凝土預(yù)制柱成為一個(gè)整體，完成鋼筋混凝土裝配整體式框架的制作。
[0011]有益效果:與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下優(yōu)點(diǎn):
[0012]⑴鋼筋混凝土預(yù)制柱帶有短梁段，梁柱節(jié)點(diǎn)整體預(yù)制，節(jié)點(diǎn)具有良好的整體性能和抗震性能；
[0013]⑵鋼筋混凝土預(yù)制柱通過(guò)U形鋼用橫向高強(qiáng)度摩擦型螺栓與預(yù)制梁相連，連接方式簡(jiǎn)單，框架整體性能好，施工操作便捷；
[0014]⑶鋼筋混凝土預(yù)制梁端部預(yù)留螺栓孔，在預(yù)制梁吊裝到位后可以通過(guò)U形鋼用橫向高強(qiáng)度摩擦型螺栓與預(yù)制柱短梁段端部相連，不用再用腳手架臨時(shí)支撐預(yù)制梁，節(jié)約相關(guān)費(fèi)用，另一方面可以增強(qiáng)節(jié)點(diǎn)端部剛度，使塑性鉸區(qū)域離開(kāi)節(jié)點(diǎn)區(qū)，提高了節(jié)點(diǎn)連接性會(huì)K ;
[0015]⑷梁柱連接區(qū)采用工程水泥基復(fù)合材料或纖維增強(qiáng)水泥基復(fù)合材料澆筑，既改善了連接區(qū)裂縫開(kāi)展形態(tài)，避免了新老混凝土結(jié)合面的開(kāi)裂，又能極大的提高連接區(qū)的抗震耗能能力，使該發(fā)明鋼筋混凝土裝配整體式成為抗震性能較好的延性框架。

【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
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[0016]圖1為U形鋼橫向連接的鋼筋混凝土裝配整體式框架立面圖；
[0017]圖2為U形鋼橫向連接的鋼筋混凝土裝配整體式框架平面圖；
[0018]圖3為帶螺栓孔的U形鋼立面圖；
[0019]圖4為帶螺栓孔的U形鋼剖面圖。
[0020]鋼筋混凝土預(yù)制柱I ;鋼筋混凝土預(yù)制梁2 ;附帶短梁段3 ;與U形鋼4 ;橫向第一螺栓孔51 ;第二螺栓孔52 ;橫向第三螺栓孔53 ;橫向高強(qiáng)度摩擦型螺栓6 ;工程水泥基復(fù)合材料或纖維增強(qiáng)水泥基復(fù)合材料7。

【具體實(shí)施方式】
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[0021]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步說(shuō)明。
[0022]參見(jiàn)圖1-4，本發(fā)明提供的U形鋼橫向連接的鋼筋混凝土裝配整體式框架，該框架包括附帶短梁段3的鋼筋混凝土預(yù)制柱1，與鋼筋混凝土預(yù)制柱I相連接的鋼筋混凝土預(yù)制梁2和U形鋼4 ；
[0023]鋼筋混凝土預(yù)制柱I附帶短梁段3端部帶有橫向第一螺栓孔51，U形鋼4腹板上面帶有第二螺栓孔52，鋼筋混凝土預(yù)制梁2兩端部分別帶有橫向第三螺栓孔53，通過(guò)U形鋼4以及橫向高強(qiáng)度摩擦型螺栓6把鋼筋混凝土預(yù)制柱I和鋼筋混凝土預(yù)制梁2相連，在鋼筋混凝土預(yù)制柱I和鋼筋混凝土預(yù)制梁2連接區(qū)澆筑有工程水泥基復(fù)合材料或纖維增強(qiáng)水泥基復(fù)合材料7，使結(jié)構(gòu)成為裝配整體式框架。
[0024]本發(fā)明還提供了一種U形鋼橫向連接的鋼筋混凝土裝配整體式框架的施工方法，該方法包括如下步驟:
[0025]步驟1:進(jìn)行鋼筋混凝土裝配整體式框架結(jié)構(gòu)的整體分析，確定鋼筋混凝土預(yù)制柱I和鋼筋混凝土預(yù)制梁2的截面尺寸、鋼筋強(qiáng)度等級(jí)和鋼筋用量；確定鋼筋混凝土預(yù)制柱I和鋼筋混凝土預(yù)制梁2的分段情況:鋼筋混凝土預(yù)制柱I的分段點(diǎn)應(yīng)設(shè)置在樓層中部，選取上下樓層的彎矩反彎點(diǎn)處作為分段依據(jù)，并附帶預(yù)制短梁段3，鋼筋混凝土預(yù)制梁2的分段點(diǎn)設(shè)置在其端部，距柱邊I?2h，h為鋼筋混凝土預(yù)制梁高度，依據(jù)鋼筋混凝土預(yù)制梁2兩端的彎矩反彎點(diǎn)作為分段依據(jù)；鋼筋混凝土預(yù)制柱I和鋼筋混凝土預(yù)制梁2分段完成后，根據(jù)鋼筋混凝土預(yù)制柱I和鋼筋混凝土預(yù)制梁2分段處的梁柱抗彎及抗剪設(shè)計(jì)要求確定U形鋼4的具體尺寸；
[0026]步驟2:制作鋼筋混凝土預(yù)制柱I和鋼筋混凝土預(yù)制梁2 ;按上面的設(shè)計(jì)要求制作鋼筋混凝土預(yù)制柱I和鋼筋混凝土預(yù)制梁2，其中鋼筋混凝土預(yù)制柱I帶有短梁段3，鋼筋混凝土預(yù)制梁2兩端帶有第三螺栓孔53、鋼筋混凝土預(yù)制柱I兩端以及預(yù)制柱附帶短梁段3端部帶有第一螺栓孔51 ;
[0027]步驟3:鋼筋混凝土預(yù)制梁2和鋼筋混凝土預(yù)制柱I的連接；待鋼筋混凝土預(yù)制柱I安裝完成后，將鋼筋混凝土預(yù)制梁2水平吊裝就位，與鋼筋混凝土預(yù)制柱I附帶短梁段3位于同一水平標(biāo)高處，將U形鋼4螺栓孔52與鋼筋混凝土預(yù)制柱I的預(yù)留第一螺栓孔51和鋼筋混凝土預(yù)制梁2的預(yù)留螺栓孔53對(duì)齊，用橫向摩擦型高強(qiáng)度螺栓6通過(guò)U形鋼4連接鋼筋混凝土預(yù)制梁2和鋼筋混凝土預(yù)制柱1，然后在鋼筋混凝土預(yù)制柱I和鋼筋混凝土預(yù)制梁2連接區(qū)澆筑工程水泥基復(fù)合材料或纖維增強(qiáng)水泥基復(fù)合材料，使鋼筋混凝土預(yù)制梁2和鋼筋混凝土預(yù)制柱I成為一個(gè)整體，完成鋼筋混凝土裝配整體式框架的制作。
[0028]詳而言之，如圖1-4所示，一種U形鋼橫向連接的鋼筋混凝土裝配整體式框架，包括附帶短梁段3的鋼筋混凝土預(yù)制柱1，鋼筋混凝土預(yù)制梁2、U形鋼4、高強(qiáng)度摩擦型螺栓6、工程水泥基復(fù)合材料或纖維增強(qiáng)水泥基復(fù)合材料7。
[0029]鋼筋混凝土預(yù)制柱I附帶短梁段3端部帶有橫向螺栓孔51，U形鋼4腹板上面帶有螺栓孔52，鋼筋混凝土預(yù)制梁2兩端部分別帶有橫向螺栓孔53，通過(guò)U形鋼4以及橫向高強(qiáng)度摩擦型螺栓6把鋼筋混凝土預(yù)制柱I和鋼筋混凝土預(yù)制梁2相連，在鋼筋混凝土預(yù)制柱I和鋼筋混凝土預(yù)制梁2連接區(qū)澆筑工程水泥基復(fù)合材料或纖維增強(qiáng)水泥基復(fù)合材料7，使結(jié)構(gòu)成為裝配整體式框架。
[0030]鋼筋混凝土預(yù)制柱I附帶短梁段3端部的橫向螺栓孔51、U形鋼4腹板上面帶有螺栓孔52、鋼筋混凝土預(yù)制梁2兩端部分別的橫向螺栓孔53定位要準(zhǔn)確，以保證鋼筋混凝土預(yù)制柱I附帶短梁段3、鋼筋混凝土預(yù)制梁2、U形鋼三者結(jié)合后，螺栓孔能對(duì)齊，方便高強(qiáng)度摩擦型螺栓6能順利穿過(guò)。在鋼筋混凝土預(yù)制柱1、鋼筋混凝土預(yù)制梁2制作、運(yùn)輸和安裝過(guò)程中，要注意保護(hù)螺栓孔，避免螺栓孔損傷破壞。
[0031]本發(fā)明提供的U形鋼橫向連接的鋼筋混凝土裝配整體式框架的施工方法，具體步驟如下:
[0032]⑴進(jìn)行鋼筋混凝土裝配整體式框架結(jié)構(gòu)的整體分析，確定鋼筋混凝土預(yù)制柱I和鋼筋混凝土預(yù)制梁2的截面尺寸、鋼筋強(qiáng)度等級(jí)和鋼筋用量；確定鋼筋混凝土預(yù)制柱I和鋼筋混凝土預(yù)制梁2的分段情況:鋼筋混凝土預(yù)制柱I的分段點(diǎn)應(yīng)設(shè)置在樓層中部，選取上下樓層的彎矩反彎點(diǎn)處作為分段依據(jù)，并附帶預(yù)制短梁段3，鋼筋混凝土預(yù)制梁2的分段點(diǎn)設(shè)置在梁的端部，距柱邊I?2h，h為鋼筋混凝土預(yù)制梁高度，依據(jù)鋼筋混凝土預(yù)制梁2兩端的彎矩反彎點(diǎn)作為分段依據(jù)；鋼筋混凝土預(yù)制柱I和鋼筋混凝土預(yù)制梁2分段完成后，根據(jù)鋼筋混凝土預(yù)制柱I和鋼筋混凝土預(yù)制梁2分段處的梁柱抗彎及抗剪設(shè)計(jì)要求確定U形鋼4的具體尺寸；
[0033]⑵制作鋼筋混凝土預(yù)制柱I和鋼筋混凝土預(yù)制梁2 ;按上面的設(shè)計(jì)要求在制作鋼筋混凝土預(yù)制柱I和鋼筋混凝土預(yù)制梁2，其中鋼筋混凝土預(yù)制柱I帶有短梁段3，鋼筋混凝土預(yù)制梁2兩端帶有橫向螺栓孔53、鋼筋混凝土預(yù)制柱I兩端以及預(yù)制柱附帶短梁段3端部帶有橫向螺栓孔51 ；
[0034]⑶鋼筋混凝土預(yù)制梁2和鋼筋混凝土預(yù)制柱I的連接；待鋼筋混凝土預(yù)制柱I安裝完成后，將鋼筋混凝土預(yù)制梁2水平吊裝就位，與鋼筋混凝土預(yù)制柱I附帶短梁段3位于同一水平標(biāo)高處，將U形鋼4螺栓孔52與鋼筋混凝土預(yù)制柱I的預(yù)留螺栓孔51和鋼筋混凝土預(yù)制梁2的預(yù)留螺栓孔53對(duì)齊，用橫向摩擦型高強(qiáng)度螺栓6通過(guò)U形鋼4連接鋼筋混凝土預(yù)制梁2和鋼筋混凝土預(yù)制柱I，然后在鋼筋混凝土預(yù)制柱I和鋼筋混凝土預(yù)制梁2連接區(qū)澆筑工程水泥基復(fù)合材料或纖維增強(qiáng)水泥基復(fù)合材料，使鋼筋混凝土預(yù)制梁2和鋼筋混凝土預(yù)制柱I成為一個(gè)整體，完成鋼筋混凝土裝配整體式框架的制作。
【權(quán)利要求】
1.一種U形鋼橫向連接的鋼筋混凝土裝配整體式框架，其特征在于，該框架包括附帶短梁段⑶的鋼筋混凝土預(yù)制柱(1)，與鋼筋混凝土預(yù)制柱⑴相連接的鋼筋混凝土預(yù)制梁(2)和U形鋼(4)； 鋼筋混凝土預(yù)制柱(1)附帶短梁段(3)端部帶有橫向第一螺栓孔(51)，U形鋼(4)腹板上面帶有第二螺栓孔(52)，鋼筋混凝土預(yù)制梁(2)兩端部分別帶有橫向第三螺栓孔(53)，通過(guò)U形鋼(4)以及橫向高強(qiáng)度摩擦型螺栓(6)把鋼筋混凝土預(yù)制柱(1)和鋼筋混凝土預(yù)制梁(2)相連，在鋼筋混凝土預(yù)制柱(1)和鋼筋混凝土預(yù)制梁(2)連接區(qū)澆筑有工程水泥基復(fù)合材料或纖維增強(qiáng)水泥基復(fù)合材料(7)，使結(jié)構(gòu)成為裝配整體式框架。
2.—種U形鋼橫向連接的鋼筋混凝土裝配整體式框架的施工方法，其特征在于，該方法包括如下步驟: 步驟1:進(jìn)行鋼筋混凝土裝配整體式框架結(jié)構(gòu)的整體分析，確定鋼筋混凝土預(yù)制柱(1)和鋼筋混凝土預(yù)制梁(2)的截面尺寸、鋼筋強(qiáng)度等級(jí)和鋼筋用量；確定鋼筋混凝土預(yù)制柱(1)和鋼筋混凝土預(yù)制梁(2)的分段情況:鋼筋混凝土預(yù)制柱(1)的分段點(diǎn)應(yīng)設(shè)置在樓層中部，選取上下樓層的彎矩反彎點(diǎn)處作為分段依據(jù)，并附帶預(yù)制短梁段(3)，鋼筋混凝土預(yù)制梁(2)的分段點(diǎn)設(shè)置在其端部，距柱邊1?2h，h為鋼筋混凝土預(yù)制梁高度，依據(jù)鋼筋混凝土預(yù)制梁(2)兩端的彎矩反彎點(diǎn)作為分段依據(jù)；鋼筋混凝土預(yù)制柱(1)和鋼筋混凝土預(yù)制梁(2)分段完成后，根據(jù)鋼筋混凝土預(yù)制柱(1)和鋼筋混凝土預(yù)制梁(2)分段處的梁柱抗彎及抗剪設(shè)計(jì)要求確定U形鋼(4)的具體尺寸； 步驟2:制作鋼筋混凝土預(yù)制柱(1)和鋼筋混凝土預(yù)制梁(2);按上面的設(shè)計(jì)要求制作鋼筋混凝土預(yù)制柱(1)和鋼筋混凝土預(yù)制梁(2)，其中鋼筋混凝土預(yù)制柱(1)帶有短梁段(3)，鋼筋混凝土預(yù)制梁(2)兩端帶有第三螺栓孔(53)、鋼筋混凝土預(yù)制柱(1)兩端以及預(yù)制柱附帶短梁段(3)端部帶有第一螺栓孔(51); 步驟3:鋼筋混凝土預(yù)制梁(2)和鋼筋混凝土預(yù)制柱(1)的連接；待鋼筋混凝土預(yù)制柱(1)安裝完成后，將鋼筋混凝土預(yù)制梁(2)水平吊裝就位，與鋼筋混凝土預(yù)制柱(1)附帶短梁段(3)位于同一水平標(biāo)高處，將U形鋼(4)螺栓孔(52)與鋼筋混凝土預(yù)制柱(1)的預(yù)留第一螺栓孔(51)和鋼筋混凝土預(yù)制梁(2)的預(yù)留螺栓孔(53)對(duì)齊，用橫向摩擦型高強(qiáng)度螺栓(6)通過(guò)U形鋼(4)連接鋼筋混凝土預(yù)制梁(2)和鋼筋混凝土預(yù)制柱(1)，然后在鋼筋混凝土預(yù)制柱(1)和鋼筋混凝土預(yù)制梁(2)連接區(qū)澆筑工程水泥基復(fù)合材料或纖維增強(qiáng)水泥基復(fù)合材料，使鋼筋混凝土預(yù)制梁(2)和鋼筋混凝土預(yù)制柱(1)成為一個(gè)整體，完成鋼筋混凝土裝配整體式框架的制作。
【文檔編號(hào)】E04B1/21GK104499569SQ201410796763
【公開(kāi)日】2015年4月8日 申請(qǐng)日期:2014年12月19日 優(yōu)先權(quán)日:2014年12月19日
【發(fā)明者】武江傳, 張繼文, 尹萬(wàn)云, 金仁才 申請(qǐng)人:東南大學(xué)