[发明专利]组合构件中多组分材料的定位尺及定位、作图方法

说明书

本发明公开了组合构件中多组分材料的定位尺及定位、作图方法，组合构件中多组分材料的定位尺，包括主体尺、定位器、推片以及定位器紧固件。根据不同组分材料的定位距离和定位形式，确定主体尺长度和尺间连接器的形状；根据需要定位的组份材料位置数量，将相应数量的定位器从主体尺导孔插入；推片在主体尺顶面同一顶部长条槽内或不同顶部长条槽间推动定位器到所需的定位位置，在主体尺侧面长条槽和定位器侧面螺纹孔内插入定位器紧固件；定位器下部夹头与组分材料固定，调整定位器的位置使其达到需要的水平和定点位置，锁紧定位器紧固件。本发明的定位尺具有精度高、适用广、功能多、操作易、造型美、价格低、可循环使用等良好的效果。

技术领域

本发明涉及建筑工程和实验技术领域，特别涉及一种组合构件中多组分材料的定位尺及定位、作图方法。

背景技术

随着我国国民经济的升级发展和基础设施建设规模的不断扩大，保障不断追求高耸、大跨和重载建筑工程的安全性和耐久性是对工程结构发展的必然要求。作为目前最普遍的建筑结构形式，钢筋混凝土结构仍然难以满足更高承载力和更高延性的建筑结构需求，且其广泛存在着钢材锈蚀问题，尤其是处于海洋高湿高盐环境下，该问题加速结构性能劣化和使用寿命的降低，甚至造成严重的生命财产损失。因此，将传统的混凝土结构与其他建筑材料优化组合，充分发挥组分材料的性能优势，有助于实现建筑结构更安全和更耐久的发展需求。

近几十年来，纤维增强复合材料(Fiber-reinforced Polymer/Plastic，简称FRP)由于具有优越的耐腐蚀性能，在建筑结构中的发展不断丰富，且随着工艺不断成熟，价格不断降低，应用成效亦不断凸显。基于FRP材料还具有轻质高强、可设计性强、导电性低、稳定性高等性能优势，在火灾影响为非重要因素的近海和海洋工程、桥梁工程，为追求更高性能、更安全高效、更长生命周期的建筑结构，FRP组合结构在其中的应用具有广阔的发展前景。

由于混凝土处于三向受压状态时，能够表现出很好的承载特性。FRP管约束混凝土，不仅能发挥FRP包裹结构的防腐蚀作用，同时还能有效提高混凝土结构的力学性能，减少施工模板，降低施工成本和周期，且中部空腔截面构件可用于导线布置，构件造型美观。然而，由于FRP材料具有高脆性，结构破坏预警性差；而且FRP的纤维约束单向性，单一的FRP材料约束混凝土结构在受到侧向荷载和偏压荷载时，纤维的高强拉力难以发挥。因而，FRP管约束混凝土结构需要与钢材相结合，通过不同材料、不同尺寸、不同形式多管组分的优化设计和配置，以更好地达到工程实际要求。

在结合FRP管约束混凝土和钢管约束混凝土的性能优势下，演变出多种截面形式的组合结构构件，其中包括：FRP双管约束混凝土空心(实心)组合构件、双钢管约束混凝土空心(实心)组合构件、FRP管-混凝土-钢管双管空心(实心)组合构件、内置FRP管约束混凝土的钢管混凝土组合构件、FRP管(钢管)约束多腔钢管的混凝土组合构件、钢管约束FRP型材混凝土组合构件、FRP管(钢管)约束内置型钢混凝土组合构件等等。上述组合构件在构成形态上具有不同呈现方式，其中钢管与FRP管可表现为圆形、方形、矩形和其他异型；混凝土可包括普通混凝土、高性能混凝土、再生混凝土、自密实混凝土和海水海砂混凝土，以及各种混凝土组合；钢管可替换成不锈钢管；内管的设置包括单管、多管、同心对中布置、偏心布置、多管均匀环形布置、非均匀布置等；FRP管材纤维类型可为不同功能类型，包括常见的碳纤维、玻璃纤维、玄武岩纤维、芳纶纤维，还有大应变率纤维和生物类的亚麻纤维等，混凝土增强结构部分可适当设置钢筋、FRP筋、型钢和FRP拉挤型材等。利用FRP管材的轻质高强、高耐腐蚀性和钢材的高韧性、较高耐火性等性能优势，以及混凝土的填充作用，可设计和生产出安全可靠、节能高效、施工便捷、造型美观的建筑结构。