專利名稱：纖維增強(qiáng)復(fù)合材料的橋梁主體的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于橋梁建筑技術(shù)特別是過(guò)街天橋的承重主體，具體的涉及一 種結(jié)構(gòu)新穎、質(zhì)量強(qiáng)度高的纖維增強(qiáng)復(fù)合材料的橋梁主體。
背景技術(shù)：
隨著城市化建設(shè)和道路交通壓力的日益增大，越來(lái)越多的城市和地區(qū)選擇 建設(shè)在車輛通行流量較的道路上，修建過(guò)街天橋以緩解交通壓力，避免行人與 機(jī)動(dòng)車之間的矛盾，提高交通安全度。另外各種造型的過(guò)街天橋也美化了城市 建設(shè)，成為一個(gè)地方或區(qū)域性的標(biāo)志。目前我國(guó)所建設(shè)和在建中的天橋均采用 鋼構(gòu)架或者是鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的橋體，其施工期較長(zhǎng)，制作和安裝成本較髙， 使用壽命非常有限，這成為城市天橋建設(shè)的致命弱點(diǎn)，因此很多地方不得不采 用成本較高，管理和維護(hù)較為困難的地下通道來(lái)代替過(guò)街天橋，而地下通道會(huì) 給城市和道路管網(wǎng)的遷改帶來(lái)較大的影響和缺陷?？陀^地講，人行過(guò)街天橋的 交通引導(dǎo)作用比地下通道強(qiáng)，施工工期相對(duì)較短，造價(jià)更低，能夠在最短的時(shí) 間內(nèi)解決交通節(jié)點(diǎn)人車混行的矛盾，通過(guò)采用新型結(jié)構(gòu)和材料的人行天橋，能 夠很好的解決目前天橋建設(shè)存在的諸多問(wèn)題。
纖維增強(qiáng)復(fù)合材料(FRP)是近年來(lái)在土木工程中應(yīng)用日益廣泛的一種新型 的結(jié)構(gòu)材料。它具有高強(qiáng)、輕質(zhì)、耐腐蝕等顯著優(yōu)點(diǎn)，已經(jīng)在結(jié)構(gòu)的加固補(bǔ)強(qiáng)、 圍護(hù)防腐等方面得到了很好的應(yīng)用。隨著FRP材料的優(yōu)越性能逐漸為工程界所 認(rèn)可，國(guó)外許多工程開(kāi)始將它應(yīng)用于新建的橋梁中，甚至是大跨度橋梁中。從 上世紀(jì)70年代開(kāi)始，F(xiàn)RP材料就開(kāi)始在橋梁工程中嘗試應(yīng)用。英國(guó)、美國(guó)和以 色列最先應(yīng)用這種新型材料作為建筑結(jié)構(gòu)和橋梁結(jié)構(gòu)中的主要構(gòu)件，當(dāng)時(shí)大多 采用的是GFRP (玻璃纖維增強(qiáng)復(fù)合材料，即玻璃鋼)。
由于纖維增強(qiáng)復(fù)合材料的質(zhì)量輕，而人行天橋又不需要較大的承重，因此 對(duì)斜拉橋塔的結(jié)構(gòu)和強(qiáng)度要求不必太高，并且應(yīng)當(dāng)符合施工方便、結(jié)構(gòu)牢固和 重量輕的優(yōu)點(diǎn)。但是目前所有的橋梁僅僅是將纖維增強(qiáng)復(fù)合材料作為橋梁的輔
料，而橋梁的承重主體仍然采用鋼結(jié)構(gòu)或者混凝上結(jié)構(gòu)，這在一定程度上增加 了橋梁的自身重量，增加了制作成本，同時(shí)也提高了施工難度，使橋梁的造價(jià) 和成本增高。

實(shí)用新型內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的是提供一種具有中空腹結(jié)構(gòu)、抗拉抗彎和彈性模量較高， 自身重量輕的纖維增強(qiáng)復(fù)合材料的橋梁主體，該橋梁主體可以作為橋梁的承重
主體，明顯提高橋梁的抗壓能力并較低施工難度。
為實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案如下 一種纖維增強(qiáng)復(fù)合材料的橋梁主體，其特征在于所述橋梁主體由沿橋梁長(zhǎng)
度方向延伸的中空型梁并行排列組成，各中空型梁由連接件連接固定。
具體的講，所述中空型梁的內(nèi)部具有沿中空型梁長(zhǎng)度方向延伸的中孔，所
述中孔為由縱橫筋板分隔而成的復(fù)數(shù)個(gè)。
所述中空型梁為具有沿型梁的長(zhǎng)度方向設(shè)置有9個(gè)中孔的梁體結(jié)構(gòu)，所述
中孔行梁的內(nèi)腔設(shè)置有兩縱和兩橫向交叉分布的筋板，所述筋板和中空型梁的
外壁形成9個(gè)方形中孔。
所述中空型梁一側(cè)的外壁轉(zhuǎn)角處設(shè)置凸部，另一側(cè)外壁設(shè)置有與之配合的
凹部，當(dāng)兩個(gè)中空型梁左右并列扭置時(shí)，所述以中空型梁的凹部與另一中空型
梁的凸部配合嵌裝。
所述中空型梁的上、下外壁向一側(cè)延伸，形成兩個(gè)凸部，所述上、下外壁
的另一側(cè)向內(nèi)凹陷，形成兩個(gè)與所述凸部配合的凹部。
所述各中空型梁呈一弧線設(shè)置，形成橫截面為微拱形結(jié)構(gòu)的橋梁主體。 所述中空型梁?jiǎn)闻挪⒘性O(shè)置，中空型梁間通過(guò)鋼索固定。 所述中空型梁間設(shè)置固定鋼索，所述固定鋼索橫向穿過(guò)各中空型梁的中部
設(shè)置，固定鋼索的兩端鎖緊固定。
所述固定鋼索橫向繞設(shè)在中空型梁外壁間將各中空型梁固定在一起。 該纖維增強(qiáng)復(fù)合材料的橋梁主體中的中空型梁?jiǎn)卧梢圆捎靡淮涡詳D出工
藝成型，其長(zhǎng)度可以自由選擇，實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)跨度橋梁建設(shè)的需要。截面具有九個(gè)矩
形腔體的中空型梁的抗拉強(qiáng)度和抗彎強(qiáng)度較高，并且中空型梁的重量較輕，由
于單根中空型梁的截面寬度較小，為保證使用時(shí)多個(gè)中空型梁?jiǎn)闻旁O(shè)置后的配
合連接性能，在中空型梁的左右兩側(cè)可分別設(shè)置相互配合的兩個(gè)凸部和兩個(gè)凹
部；這樣多個(gè)中空型梁可以橫向排列搭接形成--個(gè)寬度滿足需要的承重平面、
該橋梁主體即為橋梁的承重主體，它改變了以往纖維增強(qiáng)復(fù)合材料的型材 不能作為承重主體的看法，通過(guò)將多個(gè)中空型梁左右排列后固定在一起，形成 具有上承重面的橋梁主體，通過(guò)固定鋼索可將多個(gè)中空型梁左右排列固定在一
起，并使其斷面上形成一個(gè)微拱形性，該拱形的弧度約為3-5度，其有著極高的 抗壓能力，使橋梁主體明顯優(yōu)于鋼構(gòu)或混凝土主梁的性能。
本實(shí)用新型的有益效果在于，該纖維增強(qiáng)復(fù)合材料的橋梁主體質(zhì)量輕、強(qiáng) 度高，能夠作為橋梁的承重主體，其所使用的中空型梁?jiǎn)卧梢砸淮螖D出成型， 其長(zhǎng)度可以達(dá)到數(shù)千米，能夠滿足各種跨度橋梁的需要。采用該中空型梁裝配 的橋梁主體成型速度快，抗壓強(qiáng)度和彈性模量極高，同時(shí)重量輕，耐腐蝕和氧 化，不需要維護(hù)和防腐處理，更能保證橋梁的安全。


圖1是本實(shí)用新型橋梁主體的一實(shí)施例的截面結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2是本實(shí)用新型橋梁主體的另一實(shí)施例的截面結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例1 如圖1所示，該纖維增強(qiáng)復(fù)合材料的橋梁主體所采用的中空型
梁為玻璃鋼纖維增強(qiáng)復(fù)合材料一次擠出成型工藝制備，其長(zhǎng)度可以達(dá)到3千米。 中空型梁為具有沿型梁的長(zhǎng)度方向設(shè)置有9個(gè)矩形中孔的梁體結(jié)構(gòu)，中孔行梁 的內(nèi)腔設(shè)置有兩縱和兩橫向交叉分布的筋板7，筋板和中空型梁的外壁3形成9 個(gè)方形中孔6。中空型梁一側(cè)的外壁轉(zhuǎn)角處設(shè)置凸部5，中空型梁的上、下外壁 向一側(cè)延伸，形成兩個(gè)凸部，另一側(cè)外壁設(shè)置有與之配合的凹部4，上、下外壁 的另一側(cè)向內(nèi)凹陷，形成兩個(gè)與所述凸部配合的凹部。當(dāng)兩個(gè)中空型梁左右并' 列設(shè)置時(shí)，以中空型梁的凹部與另一中空型梁的凸部配合嵌裝。該橋梁主體是 由多個(gè)由沿橋梁主體方向縱向延伸設(shè)置的中空型梁1組成，多個(gè)中空型梁左右 排列固定形成橋梁主體，橋梁主體的橫截面為微拱形結(jié)構(gòu)，其中部的中空型梁 與最外部的中空型梁的高度差d大約是20cm左右，該拱形結(jié)構(gòu)具有極高的抗壓 強(qiáng)度，可以達(dá)到150噸左右。多個(gè)中空型梁?jiǎn)闻挪⒘性O(shè)置，中空型梁間通過(guò)橫 向穿過(guò)各中空型梁的鋼索2固定在一起。
實(shí)施例2如圖2所示，該纖維增強(qiáng)復(fù)合材料的橋梁主體由多個(gè)由沿橋梁主
體方向縱向延伸設(shè)置的中空型梁1組成，多個(gè)個(gè)中空型梁左右排列固定形成橋 梁主體，橋梁主體的橫截面為微拱形結(jié)構(gòu)，其中部的中空型梁與最外部的中空
型梁的高度差d大約是20cm左右，該拱形結(jié)構(gòu)具有極高的抗壓強(qiáng)度，可以達(dá)到 150噸左右。多個(gè)中空型梁?jiǎn)闻挪⒘性O(shè)置，中空型梁間通過(guò)橫向繞設(shè)在中空型攀 外壁的鋼索8固定在一起。
該橋梁主體可以采用高透光度的纖維增強(qiáng)復(fù)合材料制作，其整體更加美觀， 有利于城市的總體規(guī)劃建設(shè)，橋粱主體的重量較強(qiáng)，總價(jià)更加便宜，能夠在較 短的時(shí)間內(nèi)完成橋梁的建設(shè)，并且適應(yīng)多種氣候特點(diǎn)，耐潮、耐酸堿腐蝕、耐 氧化等等。不用傢鋼橋一樣做防腐處理，不用人工的維護(hù)，省事，節(jié)省維護(hù)費(fèi)
用，使整個(gè)橋梁更加穩(wěn)定安全，利于拉索的承拉和固定。
權(quán)利要求1.一種纖維增強(qiáng)復(fù)合材料的橋梁主體，其特征在于所述橋梁主體由沿橋梁長(zhǎng)度方向延伸的中空型梁并行排列組成，各中空型梁由連接件連接固定。
2. 根據(jù)權(quán)利要求i所述的纖維增強(qiáng)復(fù)合材料的橋梁主體，其特征在于所述 中空型梁的內(nèi)部具有沿中空型梁長(zhǎng)度方向延伸的中孔，所述中孔為由縱橫筋板 分隔而成的復(fù)數(shù)個(gè)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的纖維增強(qiáng)復(fù)合材料的橋梁主體，其特征在于所述 中空型梁為具有沿型粱的長(zhǎng)度方向設(shè)置有9個(gè)中孔的梁體結(jié)構(gòu)，所述中孔行梁 的內(nèi)腔設(shè)置有兩縱和兩橫向交叉分布的筋板，所述筋板和中空型梁的外壁形成9 個(gè)方形中孔。
4. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的纖維增強(qiáng)復(fù)合材料的橋梁主體，其特征在于所述 中空型梁一側(cè)的外壁轉(zhuǎn)角處設(shè)置凸部，另一側(cè)外壁設(shè)置有與之配合的凹部，當(dāng) 兩個(gè)中空型梁左右并列設(shè)置時(shí)，所述以中空型梁的凹部與另一中空型梁的凸部 配合嵌裝。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的纖維增強(qiáng)復(fù)合材料的橋梁主體，其特征在于所述 中空型梁的上、下外壁向一側(cè)延伸，形成兩個(gè)凸部，所述上、下外壁的另一側(cè) 向內(nèi)凹陷，形成兩個(gè)與所述凸部配合的凹部。
6. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的纖維增強(qiáng)復(fù)合材料的橋梁主體，其特征在于所述 各中空型梁呈一弧線設(shè)置，形成橫截面為微拱形結(jié)構(gòu)的橋梁主體。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的纖維增強(qiáng)復(fù)合材料的橋梁主體，其特征在于所述 中空型梁?jiǎn)闻挪⒘性O(shè)置，中空型梁間通過(guò)鋼索固定。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的纖維增強(qiáng)復(fù)合材料的橋梁主體，其特征在于所述 中空型梁間設(shè)置固定鋼索，所述固定鋼索橫向穿過(guò)各中空型梁的中部設(shè)置，固 定鋼索的兩端鎖緊固定。
9. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的纖維增強(qiáng)復(fù)合材料的橋梁主體，其特征在于所述 固定鋼索橫向繞設(shè)在中空型梁外壁間將各中空型梁固定在一起。
專利摘要一種纖維增強(qiáng)復(fù)合材料的橋梁主體，其特征在于所述橋梁主體由沿橋梁長(zhǎng)度方向延伸的中空型梁并行排列組成，各中空型梁由連接件連接固定。所述中空型梁的內(nèi)部具有沿中空型梁長(zhǎng)度方向延伸的中孔，所述中孔為由縱橫筋板分隔而成的復(fù)數(shù)個(gè)。該纖維增強(qiáng)復(fù)合材料的橋梁主體質(zhì)量輕、強(qiáng)度高，能夠作為橋梁的承重主體，其所使用的中空型梁?jiǎn)卧梢砸淮螖D出成型，其長(zhǎng)度可以達(dá)到數(shù)千米，能夠滿足各種跨度橋梁的需要。采用該中空型梁裝配的橋梁主體成型速度快，抗壓強(qiáng)度和彈性模量極高，同時(shí)重量輕，耐腐蝕和氧化，不需要維護(hù)和防腐處理，更能保證橋梁的安全。
文檔編號(hào)E01D2/00GK201187034SQ20082011072
公開(kāi)日2009年1月28日 申請(qǐng)日期2008年4月28日 優(yōu)先權(quán)日2008年4月28日
發(fā)明者張國(guó)志, 悅 袁 申請(qǐng)人:袁 悅;張國(guó)志