[实用新型]一种以蜂窝夹芯结构为主体部分的复合材料桥梁

说明书

本实用新型涉及一种以蜂窝夹芯结构为主体部分的复合材料桥梁，其包括主体及框架，框架包括底部框架及两个侧部框架，主体平铺固定于框架的底部框架上，主体由若干层蜂窝夹芯结构板粘接固定而成，底部框架包括下部纵向C型梁及横向C型梁及横向工字梁，侧部框架包括上部纵向C型梁，竖直方管及斜撑方管，两侧的竖直方管及斜撑方管的上端部分别与两侧的上部纵向C型梁固定安装，两侧的竖直方管及斜撑方管的下端部分别与两侧的下部纵向C型梁固定安装，横向C型梁间隔固定于两侧的下部纵向C型梁之间，横向工字梁固定于两侧的下部纵向C型梁的端部。本实用新型承载力大，具有更小质量，更大比强度、比刚度及疲劳性能。

技术领域

本实用新型属于新材料桥梁技术领域，特别是用于减重、增加桥梁的比强度、比刚度、最大抗疲劳性能的以蜂窝夹芯结构为主体部分的复合材料桥梁。

背景技术

蜂窝夹层结构是复合材料的一种特殊类型。由于这种轻型结构材料具有最优比强度、比刚度、最大抗疲劳性能及表面平整光滑等特点，已在中国航天领域得到较为广泛地应用。蜂窝夹层结构实质上是由三种基本材料组合而成的复合材料, 这为结构人员提供了广泛改变参数以满足设计技术指标的可能性。目前，桥梁建造多采用钢筋混凝土或钢材为主要材料，虽然承载能力较高，但是重量过大、运输材料不方便以及在复杂地形处建造过难是其弊端之一。经检索，未找到关于拟采用蜂窝夹层结构作为桥梁的主体，碳纤维增强塑料作为桥梁的框架，保证桥梁强度与刚度，减轻桥梁重量，保证疲劳性能的复合材料桥梁。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种以蜂窝夹芯结构为主体部分的复合材料桥梁，用复合材料以及蜂窝夹芯结构替换传统的桥梁建筑材料与结构，使桥梁在承载能力上变化不大的情况下，拥有更小的质量，拥有更大的比强度、比刚度及疲劳性能。

本实用新型解决其技术问题是通过以下技术方案实现的：

一种以蜂窝夹芯结构为主体部分的复合材料桥梁，其：包括主体及框架，框架包括底部框架及两个侧部框架，所述主体平铺固定于框架的底部框架上，主体由若干层蜂窝夹芯结构板粘接固定而成，所述底部框架包括下部纵向C型梁、横向C型梁及横向工字梁，侧部框架包括上部纵向C型梁，竖直方管及斜撑方管，两个侧部框架的竖直方管及斜撑方管均为交替布置，两侧的竖直方管及斜撑方管的上端部分别与两侧的上部纵向C型梁固定安装，两侧的竖直方管及斜撑方管的下端部分别与两侧的下部纵向C型梁固定安装，横向C型梁间隔固定于两侧的下部纵向C 型梁之间，横向工字梁固定于两侧的下部纵向C型梁的端部。

而且，所述蜂窝夹芯结构板由面板、蜂窝芯层粘接固定组成，蜂窝芯层的上、下表面固装面板。

而且，所述上部纵向C型梁为对称固装于竖直方管及斜撑方管的上端部，所述下部纵向C型梁为对称固定于竖直方管及斜撑方管的下端部。

而且，所述蜂窝夹芯结构板的面板采用双马来酰亚胺树脂基碳纤维预浸料，面板与蜂窝芯层采用双马来酰亚胺树脂胶膜胶粘剂进行粘结固定，所述蜂窝芯层为Nomex 材料的蜂窝芯层。

而且，所述构成框架的上部纵向C型梁、下部纵向C型梁、竖直方管、斜撑方管、横向C型梁、横向工字梁的材料都采用聚双马来酰亚胺树脂基碳纤维增强塑料。

本实用新型的优点和有益效果为：

1、本实用新型的以蜂窝夹芯结构为主体部分的复合材料桥梁，采用若干层蜂窝夹芯结构板作为主体，固装于框架内的底部，具有极大的弯曲刚性，结构衰减大，可以吸收更高的冲击载荷，并实现一定的缓冲作用，化解振动产生的能量，由冲击而引起的破坏停留在局部，龟裂难以扩展。

2、本实用新型的以蜂窝夹芯结构为主体部分的复合材料桥梁，构成框架的上部纵向C型梁、下部纵向C型梁、竖直方管、斜撑方管、横向C型梁、横向工字梁的材料都采用聚双马来酰亚胺树脂基碳纤维增强塑料，碳纤维沿轴方向具有高强度高模量的性能，而蜂窝芯材所采用的Nomex材料又具有耐热性好、耐燃、比强度高、低温性能好、潮湿不敏感等性能。