[发明专利]外置剪力键复合材料缠绕管及加工方法

说明书

本发明公开了一种外置剪力键复合材料缠绕管及加工方法。该外置剪力键复合材料缠绕管包括纤维缠绕管状内层、外置剪力键和纤维缠绕管状外层；外置剪力键包括固定部和固定在固定部一侧面上的伸出部，外置剪力键沿纤维缠绕管状内层的周向和长度方向间隔开地分布且固定部位于纤维缠绕管状内层的外周面上；纤维缠绕管状外层以缠绕方式设置于纤维缠绕管状内层的外周面上，固定部被纤维缠绕管状外层的缠绕纤维固定在纤维缠绕管状内层上，使得固定部位于纤维缠绕管状内层和纤维缠绕管状外层之间，且使得伸出部沿纤维缠绕管状内层的径向伸出纤维缠绕管状外层。该外置剪力键复合材料缠绕管具有耐腐蚀性能好，环向强度高，整体性好、外界面抗剪强度高等优点。

技术领域

本发明涉及复合材料制品生产技术领域，尤其涉及一种外置剪力键复合材料缠绕管及加工方法。

背景技术

复合材料缠绕管是一种常用的复合材料制品，具有耐腐蚀性能好，轻质高强，可加工，易于设计，性能稳定等诸多优点，通常应用于油气运输、石油化工、土木建筑等行业。复合材料缠绕管应用于土木工程领域，通常与混凝土组合使用形成复合材料-混凝土组合构件(梁、柱、剪力墙等)，大量研究及工程应用表明该种组合构件具有良好的力学性能。

复合材料缠绕管由连续长纤维和树脂制成，内外表面通常具有一定厚度的树脂层，因此表面较为光滑，在与混凝土组合使用时经常会出现界面滑移现象，极大地影响了复合材料-混凝土组合构件的力学性能。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提出一种外置剪力键复合材料缠绕管，可以显著提升复合材料-混凝土组合构件整体性和力学性能。

根据本发明第一方面实施例的外置剪力键复合材料缠绕管，包括：

纤维缠绕管状内层；

外置剪力键，所述外置剪力键包括固定部和固定在所述固定部一侧面上的伸出部，所述外置剪力键沿所述纤维缠绕管状内层的周向和长度方向间隔开地分布且所述外置剪力键的所述固定部位于所述纤维缠绕管状内层的外周面上；

纤维缠绕管状外层，所述纤维缠绕管状外层以缠绕方式设置于所述纤维缠绕管状内层的外周面上，所述外置剪力键的所述固定部被所述纤维缠绕管状外层的缠绕纤维固定在所述纤维缠绕管状内层上，使得所述外置剪力键的所述固定部位于所述纤维缠绕管状内层和所述纤维缠绕管状外层之间，且使得所述外置剪力键的所述伸出部沿所述纤维缠绕管状内层的径向伸出所述纤维缠绕管状外层。

根据本发明第一方面实施例的外置剪力键复合材料缠绕管，由于外置剪力键复合材料缠绕管上在周向和长度方向上间隔开地设置了外置剪力键，且外置剪力键的固定部被纤维缠绕管状外层的缠绕纤维固定在纤维缠绕管状内层上，从而使得外置剪力键的固定部牢固地固定在纤维缠绕管状内层和纤维缠绕管状外层之间，而外置剪力键的伸出部沿纤维缠绕管状内层的径向伸出纤维缠绕管状外层，这样，当外置剪力键复合材料缠绕管与混凝土组合使用形成复合材料-组合构件时，外置剪力键的设置在外置剪力键复合材料缠绕管与混凝土之间的界面可以产生稳定的机械锚固，能大幅度地提升界面性能，避免界面滑移现象的发生，同时，可以显著提升复合材料-混凝土组合构件整体性和力学性能，这里力学性能包括刚度、强度和变形能力等。

总之，本发明第一方面实施例的外置剪力键复合材料缠绕管具有耐腐蚀性能好，环向强度高，整体性好、外界面抗剪强度高等优点，能够更好地满足土木工程领域对于复合材料缠绕管性能的需要。

在一些实施例中，所述固定部为带曲率的薄片，以使所述固定部适配地与所述纤维缠绕管状内层的外周面贴合。

在一些实施例中，所述伸出部呈棒状或片状。

在一些实施例中，所述伸出部位于所述固定部的中间部位处。

在一些实施例中，所述剪力键为钢制剪力键、FRP剪力键或塑料剪力键。