[实用新型]一种用于海洋环境的玄武岩纤维混凝土复合立柱

说明书

本实用新型公开了一种用于海洋环境的玄武岩纤维混凝土复合立柱，包括一核心混凝土柱、一玄武岩纤维管和一玄武岩纤维筋。相比于现有海上风力机支撑结构的构件，可以有效缓解海洋中的涡激振动，具有经济和耐腐蚀的优点。

技术领域

本实用新型具体涉及一种用于海洋环境的玄武岩纤维混凝土复合立柱。

背景技术

风能作为一种清洁的可再生能源，正越来越受到世界各国的重视。近十年来，全球每年风电装机容量增长速率为20％-30％，世界风电正以迅猛的速度发展。在国家政策引导下，我国海上风力发电也得到了广泛的应用和发展，总装机容量已居世界第一。目前海上风力机大都部署在离海岸较近的浅水海域。但大部分海上风力机的支撑结构将长期处于恶劣的海洋环境中，承受复杂的海、浪、流等作用。这些载荷的长期周期作用以及它们之间的耦合效应，会引起结构的振动从而降低结构的疲劳寿命，甚至可能造成海上风电机的大幅度运动直接导致结构破坏，会给风力机的安全和可靠运行带来严重威胁，需要给予重点关注。

涡激振动一直以来是海上风电机结构疲劳破坏的一个主要因素，也是长期以来海洋工程中颇具挑战性的问题之一。随着水深的增加，结构的涡激振动问题变得更加严峻.严重的可导致风力机失稳、倒塌，造成重大损失。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术缺陷，提供一种用于海洋环境的玄武岩纤维混凝土复合立柱。

本实用新型的具体技术方案如下：

一种用于海洋环境的玄武岩纤维混凝土复合立柱，包括一核心混凝土柱、一玄武岩纤维管和一玄武岩纤维筋；

该核心混凝土柱填充适配于玄武岩纤维管内，使核心混凝土柱被玄武岩纤维管有效约束，提高核心混凝土的承载力和变形能力，同时使玄武岩纤维管被核心混凝土柱支撑，防止玄武岩纤维管发生内凹屈服破坏，提高玄武岩纤维管的稳定承载力；

玄武岩纤维筋呈螺旋状包绕于玄武岩纤维管的外壁面以有效缓解海洋环境中的涡激振动。

本实用新型的有益效果是：本实用新型包括一核心混凝土柱、一玄武岩纤维管和一玄武岩纤维筋，相比于现有海上风力机支撑结构的构件，可以有效缓解海洋中的涡激振动，具有经济和耐腐蚀的优点。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

图2为本实用新型的横截面示意图。

具体实施方式

以下通过具体实施方式结合附图对本实用新型的技术方案进行进一步的说明和描述。

如图1和2所示，一种用于海洋环境的玄武岩纤维混凝土复合立柱，包括一核心混凝土柱1、一玄武岩纤维管2和一玄武岩纤维筋3；

该核心混凝土柱1填充适配于玄武岩纤维管2内，使核心混凝土柱1被玄武岩纤维管2有效约束，提高核心核心混凝土柱1的承载力和变形能力，同时使玄武岩纤维管2被核心混凝土柱1支撑，防止玄武岩纤维管2发生内凹屈服破坏，提高玄武岩纤维管2的稳定承载力；

玄武岩纤维筋3呈螺旋状包绕于玄武岩纤维管2的外壁面以有效缓解海洋环境中的涡激振动，同时玄武岩纤维具备强度高、耐久性好和耐腐蚀性的优点，从而提高了结构的寿命，上述螺旋状的具体参数如下：螺距取5～17.5D，螺高为0.15D～0.25D，其中D表示玄武岩纤维管的外径。

本实用新型的制作方法如下：

(1)材料准备：将玄武岩纤维连续缠绕在一定直径的模具上，同时加入聚合黏接剂，当玄武岩管材成型后，将其从模具卸下，即制成了玄武岩纤维管2，对玄武岩纤维管2的内表面和外表面利用硅烷偶联剂进行平整处理。将玄武岩纤维筋3缠绕在玄武岩纤维管2外部。