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纤维增强塑料管-钢筋混凝土组合构件
    纤维增强塑料管-钢筋混凝土组合构件，涉及建筑物或构筑物结构构件的设计和制作技术，也可制作成纤维增强塑料管-混凝土组合构件。

    在现有的土木工程中建筑物或者构筑物的结构构件主要有三类，1.钢筋混凝土构件，是由钢筋和混凝土完全结合在一起制成的构件。2.钢-混凝土(或钢筋混凝土)组合构件，是由预制或定制的型钢、钢管和混凝土或钢筋混凝土组合而成的结构构件。3.钢构件，由钢材制成的构件。这些类型的结构构件使用在建筑物或构筑物的各个部分，使得人们建造的建筑物或构筑物可以越来越高，体积越来越大，但是这些构件在实际使用中确实也存在不能忽视的问题，尤其是钢筋混凝土构件，虽然混凝土有良好的轴向抗压能力，但抗拉强度很低，混凝土和钢筋完全结合在一起制成的构件，虽然可以改善混凝土的脆性，提高构件的抗拉强度，但是混凝土仍极易产生裂缝，在潮湿或者酸、碱环境下由于裂缝的存在，使得构件中的钢筋很容易锈蚀，影响构件在正常使用下的安全性和长期使用下的耐久性。为了改善钢筋混凝土构件的裂缝，常用予应力钢筋替代普通的钢筋，但是这会引起另外一些问题如：使得予应力混凝土构件脆性增大，予应力钢筋锚头应力集中，增加施工难度、施工作业量及构件的成本。而且在地震区域地区建造的钢筋混凝土柱，桥墩，为了满足抗震要求，必须在这类构件地塑性铰范围内配置高含量的约束箍筋以提高构件的非弹性变形，这样实际上往往造成了这类构件在塑性铰范围内钢筋的设置过密，造成钢筋挤塞，构件施工困难，钢筋混凝土构件的质量难以保证。就钢筋混凝土建筑物或构筑物而言，在其整个结构抵抗地震力的体系剪跨比较小的钢筋混凝土柱和梁，容易发生脆性破坏，即使是增加箍筋的用量，在破坏性地震作用下，仍难以保证这类构件不发生脆性破坏而引起整个建筑物或构筑物的倒塌、毁坏。另外为了保证建筑物和构筑物的安全使用，将钢筋混凝土构件的截面加大，设计成‘肥梁胖柱’，这样的构件不但影响美观还影响结构的有效利用空间，并且由于没有充分利用不同材料的力学性能，产生了浪费。

    钢-混凝土组合构件和钢构件克服了钢筋混凝土的很多不足，构件的工程性能也要比钢筋混凝土构件工程性能要好，可是钢材容易锈蚀，这类构件的后期维护也就成为一个承重的负担。

    正对上述钢筋混凝土构件，钢-混凝土组合构件，钢构件的不足，经发明人长期研究后，提出了一种有效提高混凝土抗裂度、构件具有优异的塑性变形能力和抗震能力，而且可以大幅度减少钢筋混凝土构件塑性铰区范围内的箍筋用量或者不设置箍筋的纤维增强塑料管-钢筋混凝土组合构件。

    本发明的纤维增强塑料管-钢筋混凝土组合构件由纤维增强塑料管和浇注在管内的钢筋混凝土与塑料管紧密结合成一体而成，组合构件工作时纤维增强塑料管和钢筋混凝土共同承受荷载。组合构件的形状，截面尺寸纤维增强塑料管的厚度根据实际工程的要求，结构设计规范的要求，在地震区域还必须满足抗震规范的要求来确定。组合构件中的纤维增强塑料管由连续纤维，树脂和砂根据组合构件的工程要求，能满足结构性能、外形、色泽、耐外界环境，经组份材料设计，铺层结构设计，工艺参数设计，采用不同形状的芯模通过缠绕加夹工艺制成。连续纤维采用玻璃纤维和/或碳纤维和/或芳论纤维，树脂采用不饱和聚酯树脂或环氧树脂或乙烯基酯树脂，砂采用石英砂。纤维增强塑料管-钢筋混凝土组合构件可以在构件厂预制，也可以先在工厂按要求制作纤维增强塑料管，然后运到施工现场，固定在组合构件的设计位置上，再在纤维增强塑料管内浇注钢筋混凝土后制成纤维增强塑料管-钢筋混凝土组合构件。

    本发明的优点是：纤维增强塑料管轻质高强度和良好的延性性能，抗腐蚀性能和混凝土有良好的粘结性能，使得本发明组合构件经得起酸碱介质的侵蚀，适用于在潮湿或者有酸、碱介质存在的环境中建筑物和构筑物的结构构件。由于纤维增强塑料管能与混凝土牢固结合成一体，使得组合构件中的各种材料的特性得到充分的发挥，工作时能共同承受外部的静荷载或动荷载，与钢筋混凝土相比比有更好的抗弯、抗剪能力和塑性变形能力，横向抗剪能力可提高10％，延性系数提高15％～50％。尤其是纤维增强塑料管在组合构件施工时可直接作为构件施工的模板，节省了施工模板及支模工作，加快了构件的施工进度，而且纤维增强塑料管容易着色，组合构件的表面可着上与其所在环境相协调的颜色，利于美化环境。

    附图是本发明组合构件实施例部分示意图，其中；

    图1.是纤维增强塑料管-钢筋混凝土现浇柱示意图；

    图2.是纤维增强塑料管-钢筋混凝土预制柱示意图；

    图3.是纤维增强塑料管-钢筋混凝土与普通钢筋混凝土压弯构件恢复力曲线比较示意图。

    现结合附图对本发明作进一步的描述。

    图1.纤维增强塑料管-钢筋混凝土柱由纤维增强塑料管1和现浇钢筋混凝土2组合而成。纤维增强塑料管1根据工程要求采用玻璃纤维、碳纤维和不饱和聚脂树脂及石英砂，先在塑料管预制工厂相应的芯模上通过缠绕玻璃纤维、碳纤维，涂复不饱和聚脂树脂和夹铺石英砂制作而成，然后运到施工现场，在设计位置上固定后，在管内插入钢筋笼，浇捣混凝土制成。

    图2.纤维增强塑料管-钢筋混凝土柱由纤维增强塑料管3和钢筋混凝土4组合而成。纤维增强塑料管3根据工程要求采用玻璃纤维、芳纶纤维和乙烯基脂聚脂树脂及石英砂，在纤维增强塑料管-钢筋混凝土构件预制工厂，通过钢筋混凝土柱预制和用玻璃纤维、芳纶纤维和乙烯基脂聚脂树脂及石英砂，缠绕制作制成纤维增强塑料管-钢筋混凝土柱，运到施工现场后固定在设计位置。

    图3.纤维增强塑料管-钢筋混凝土与普通混凝土压弯构件在轴压比，含箍率，含筋率，混凝土标号相同的条件下恢复力曲线比较。