[发明专利]一种FRP—防腐木组合桁架结构

说明书

本发明公开了一种FRP—防腐木组合桁架结构，包括FRP型材受拉构件、防腐木杆抗压构件和金属节点；所述FRP型材受拉构件包括FRP型材和位于FRP型材两端的双套筒连接件，所述防腐木杆抗压构件包括防腐木杆和位于防腐木杆两端的套筒连接件，多个FRP型材受拉构件与防腐木杆抗压构件通过金属节点进行连接，形成FRP—防腐木组合桁架结构。本发明通过将FRP型材与防腐木杆通过特定的节点连接方式组合成桁架结构，充分发挥各材料的力学特性，整个桁架结构中金属材料的用量很少，降低了不可再生能源的消耗；FRP—防腐木组合桁架整体展现出轻质高强的力学特性，其抗震性能和抗疲劳性能较钢桁架和钢筋混凝土桁架有了较大改善。

技术领域

本发明公开了一种FRP—防腐木组合桁架结构。

背景技术

纤维增强复合材料（Fiber Reinforced Polymer，FRP）是由纤维材料和基体材料通过特定的加工工艺组合而成的一种高性能复合材料，其具有自重轻、耐化学腐蚀性好、绝缘性能好、成型工艺简单、抗拉强度高等优点，一次性成型的FRP型材相对于传统混凝土材料和钢材更环保。木材在传统建筑结构中被广泛使用，是一种可再生的环保建材。现阶段，木材防腐技术的应用使木材的耐腐蚀能力有了极大的提高，促使木材能更好地被应用到各类建筑结构中。目前，全球的钢材用量非常大，而炼钢需要耗费大量的不可再生能源，探寻一种新型结构材料代替钢材具有一定的必要性。近年来，土木工程领域的专家对FRP的应用和推广做了大量工作，但FRP在工程实际中的应用还是较少，关键在于FRP材料本身具有各向异性的特点，同时其材料之间的连接问题一直没有取得突破。

在公开号为CN204510471U的专利文件中，公开了一种FRP—木组合桁架结构，该专利采用方木、FRP板条、木腹杆和加强版等组成一种组合桁架结构，木材之间采用榫接，木材与FRP之间采用环氧树脂胶接。该专利没有明确加强板的具体材质和截面形式，桁架结构形式单一，且方木与FRP板条连接处的接触面积较小，使用环氧树脂胶接不一定能达到预期效果。

在公开号为CN110056118A的专利文件中，公开了一种FRP空间桁架海沙混凝土板结构，该专利所述桁架结构为空间桁架结构，桁架中所有构件均为FRP材质，连接节点采用FRP螺纹套筒球节点。该专利没有考虑混凝土板浇筑后结构自重较大的特性，FRP构件与球节点之间仅采用普通螺纹连接远不能达到结构受力状态下节点连接强度的要求。

在公开号为CN102505638A的专利文件中，公开了一种主承载力树脂基复合材料-钢桁组合结构制备方法。该专利所述构件均为FRP管，其节点连接实施步骤为：先将预紧力尺接头与FRP管连接成构件，再通过焊接的方式实现构件之间的连接。该专利中FRP管端部开齿较多，破坏了构件的整体性，引起局部强度降低。另外，FRP管开齿工序繁琐，对零部件精度要求较高，成本大大增加。

综上所述，现有公开专利中，桁架结构构件布设形式和节点连接方式大多存在问题，功能不够全面，推广意义不大。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供一种结构简单、抗震抗疲劳性能好、维护成本低的FRP—防腐木组合桁架结构。

本发明解决上述问题的技术方案是：一种FRP—防腐木组合桁架结构，包括FRP型材受拉构件、防腐木杆抗压构件和金属节点；所述FRP型材受拉构件包括FRP型材和位于FRP型材两端的双套筒连接件，所述防腐木杆抗压构件包括防腐木杆和位于防腐木杆两端的套筒连接件，多个FRP型材受拉构件与防腐木杆抗压构件通过金属节点进行连接，形成FRP—防腐木组合桁架结构。