[发明专利]一种复合材料型材梁接长结构及其连接方法和应用

说明书

本发明公开了一种复合材料型材梁接长结构及其连接方法和应用，包括两根工字梁；工字梁的两端分别为接长端和固定端；两根工字梁的接长端对合，且两根工字梁的接长端的腹板和翼缘板通过连接板组和第一螺栓组紧固连接；两根工字梁的固定端的腹板通过固定板组和第二螺栓组与外固定端紧固连接。本发明通过用连接板组固定的方式增加被连接梁的连接强度与刚度，利用连接板组和第一螺栓组的紧固进一步提高连接结构的稳定性，使得接长后的工字梁能满足承载力和刚度需求，将型材梁连接方法应用于PFRP工字梁连接，能够有效利用新材料的结构和性能优势，促进新材料的使用和发展，且能够最大程度提高节点连接结构的刚度和强度。

技术领域

本发明涉及土木工程技术领域，更具体的说是涉及一种复合材料型材梁接长结构及其连接方法和应用。

背景技术

纤维增强复合材料拉挤型材，简称为PFRP，是以FRP纤维丝为材料，通过拉挤工艺生产而成的一种新型型材，其具有FRP材料一贯的轻质、高强、耐腐蚀、加工便捷等优点，同时其生产效率高这一显著优点能使该材料可被大面积推广，并应用于一般环境或特殊环境下的结构。

PFRP型材的连接问题一直是各国学者关注的焦点，以往对于PFRP型材连接的研究主要集中于板材的连接，连接方式包括螺栓连接，胶接连接和胶栓混合连接。板材的连接其破坏主要发生在一个平面，是一个二维问题。而工字梁、矩形板条等型材的连接其破坏可能发生在各个面上，如纤维、基体开裂破坏和层间剥离破坏等是一个三维问题，以往适用于板材的连接方式并不能直接用于管材的节点连接，有许多问题亟待解决。同时，复合材料无法进行焊接，这也对其连接方式产生了更高的要求。

因此，如何提供一种高强度的复合材料型材梁接长结构及其连接方法和应用，满足型材梁不同情况下的需要，是本领域技术人员亟需解决的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种复合材料型材梁接长结构及其连接方法和应用，旨在解决上述技术问题。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种复合材料型材梁接长结构，包括两根工字梁；所述工字梁的两端分别为接长端和固定端；两根所述工字梁的接长端对合，且两根所述工字梁的接长端的腹板和翼缘板通过连接板组和第一螺栓组紧固连接；两根所述工字梁的固定端的腹板通过固定板组和第二螺栓组与外固定端紧固连接。

通过上述技术方案，本发明通过用连接板组固定的方式增加被连接梁的连接强度与刚度，利用连接板组和第一螺栓组的紧固进一步提高连接结构的稳定性，使得接长后的工字梁能满足承载力和刚度需求。

优选的，在上述一种复合材料型材梁接长结构中，所述工字梁为PFRP材质。PFRP材料具有轻质、高强、耐腐蚀、加工便捷等优点。

优选的，在上述一种复合材料型材梁接长结构中，所述第一螺栓组和所述第二螺栓组均为PFRP材质。PFRP材料具有轻质、高强、耐腐蚀、加工便捷等优点。

优选的，在上述一种复合材料型材梁接长结构中，所述连接板组包括两块腹板连接板和两块翼缘连接板；两块所述腹板连接板分别位于所述工字梁的腹板两侧；两块所述翼缘连接板分别位于所述工字梁的翼缘板外侧。能够满足对腹板和翼缘板的连接，提高结构强度和稳定性。

优选的，在上述一种复合材料型材梁接长结构中，所述工字梁的接长端的腹板和翼缘板上开设有多个第一接长连接孔；所述腹板连接板和所述翼缘连接板上开设有多个与所述第一接长连接孔对应的第二接长连接孔；所述第一螺栓组连接所述第一接长连接孔和第二接长连接孔。能够满足第一螺栓组的连接需求。

优选的，在上述一种复合材料型材梁接长结构中，所述腹板连接板和所述翼缘连接板均为PFRP材质。PFRP材料具有轻质、高强、耐腐蚀、加工便捷等优点。