本發(fā)明屬于屬于建筑與土木工程FRP筋混凝土結(jié)構(gòu)領(lǐng)域，特別涉及一種用于FRP筋混凝土結(jié)構(gòu)的SMA筋塑性鉸連接器。

背景技術(shù)：

鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)在土木工程領(lǐng)域中的使用已有一百多年的歷史，但隨著時(shí)間的推移，鋼筋由于腐蝕表現(xiàn)出性能退化，同時(shí)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)在地震作用后產(chǎn)生較大的殘余變形，并且在連續(xù)地震作用下抗震性能不斷退化，甚至發(fā)生倒塌，無(wú)法保證結(jié)構(gòu)震后的功能性，因此需要很大的維修和修復(fù)成本。為了克服腐蝕問(wèn)題，F(xiàn)RP筋代替鋼筋用于混凝土結(jié)構(gòu)中，但FRP是一種脆性材料，所以FRP筋混凝土結(jié)構(gòu)的抗震性能極差。

形狀記憶合金（Shape Memory Alloy，簡(jiǎn)稱SMA）能夠發(fā)生大變形但不會(huì)導(dǎo)致破壞，并且在地震作用結(jié)束后能恢復(fù)變形，只存在極小的殘余變形。

FRP筋混凝土結(jié)構(gòu)抗震性能差，破壞時(shí)沒(méi)有征兆，極大地威脅生命安全并造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失，因此不能用于有抗震要求的地區(qū)?，F(xiàn)有的建筑行業(yè)既可以提高結(jié)構(gòu)的延性和耗能能力、具有良好的抗震性能，又能盡可能的減少地震所造成的經(jīng)濟(jì)損失，同時(shí)在連續(xù)地震作用下能保持良好的抗震性能的方法尚未見(jiàn)有所報(bào)道。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是如何克服現(xiàn)有技術(shù)的上述缺陷，提供一種用于FRP筋混凝土結(jié)構(gòu)的SMA筋塑性鉸連接器。該用于FRP筋混凝土結(jié)構(gòu)的SMA筋塑性鉸連接器既可以提高結(jié)構(gòu)的延性和耗能能力、具有良好的抗震性能，又能盡可能的減少地震所造成的經(jīng)濟(jì)損失，同時(shí)在連續(xù)地震作用下能保持良好的抗震性能。

為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明一種用于FRP筋混凝土結(jié)構(gòu)的SMA筋塑性鉸連接器，在兩段FRP筋之間連接SMA筋，F(xiàn)RP筋與SMA筋通過(guò)不銹鋼套筒連接，所述不銹鋼套筒兩端依據(jù)FRP筋和SMA筋的直徑加工圓柱形孔槽、中間預(yù)留分隔段，連接FRP筋的不銹鋼套筒端的圓柱形孔槽內(nèi)布置軟金屬墊層，連接SMA筋的不銹鋼套筒端的圓柱形孔槽內(nèi)沿縱向布置鋸齒形導(dǎo)軌，連接SMA筋的不銹鋼套筒端的圓柱形孔槽內(nèi)壁設(shè)有與所述鋸齒形導(dǎo)軌相匹配的鋸齒形導(dǎo)軌凹槽。

如此設(shè)計(jì)，通過(guò)在FRP筋混凝土結(jié)構(gòu)塑性鉸區(qū)設(shè)置該連接器，形成FRP-SMA-FRP的組合筋。在FRP筋混凝土結(jié)構(gòu)中引入SMA筋，不僅提高了結(jié)構(gòu)的抗震性能，而且極大減小了結(jié)構(gòu)的殘余變形從而減少了地震所帶來(lái)的經(jīng)濟(jì)損失，在連續(xù)地震作用下可以保持良好的抗震性能，保證了生命安全和財(cái)產(chǎn)安全。

作為優(yōu)化，所述不銹鋼套筒為等直徑不銹鋼套筒、中間預(yù)留截面為矩形的分隔段。如此設(shè)計(jì)，可適用于相同直徑的FRP筋和SMA筋。

作為優(yōu)化，所述不銹鋼套筒為變直徑不銹鋼套筒、中間預(yù)留截面為梯形的分隔段。如此設(shè)計(jì)，可適用于不同直徑的FRP筋和SMA筋，提高使用便利性。

作為優(yōu)化，所述鋸齒形導(dǎo)軌沿縱向均勻布置三條，分別安裝于不銹鋼套筒端的圓柱形孔槽內(nèi)壁按120等分加工的鋸齒形導(dǎo)軌凹槽內(nèi)。如此設(shè)計(jì)，連接牢固，使用方便。

作為優(yōu)化，所述分隔段長(zhǎng)度不小于5mm。如此設(shè)計(jì)，便于加工、且使用方便。

作為優(yōu)化，F(xiàn)RP筋受拉承載力標(biāo)準(zhǔn)值應(yīng)為SMA筋受拉承載力標(biāo)準(zhǔn)值的1.2倍，F(xiàn)RP筋受拉破壞之前，應(yīng)保證SMA筋首先屈服，F(xiàn)RP-SMA-FRP混合筋的受拉承載力由SMA筋確定。如此設(shè)計(jì)，連接牢固、且效果較好。

作為優(yōu)化，SMA筋與FRP筋通過(guò)套筒擠壓工藝固定。如此設(shè)計(jì)，便于安裝、且連接牢固。

本發(fā)明的有益效果是：

本發(fā)明，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、設(shè)計(jì)科學(xué)、施工方便，經(jīng)濟(jì)適用，通過(guò)在FRP筋混凝土結(jié)構(gòu)中使用SMA筋塑性鉸連接器，提高了結(jié)構(gòu)的延性和耗能能力，大大地提高了FRP筋混凝土結(jié)構(gòu)的抗震性能，同時(shí)減少了結(jié)構(gòu)的殘余變形從而降低了震后的維修和修復(fù)費(fèi)用，盡可能的減少了地震所造成的經(jīng)濟(jì)損失，在連續(xù)地震作用下可以保持良好的抗震性能，保證了生命安全和財(cái)產(chǎn)安全。具有較好的實(shí)際應(yīng)用價(jià)值和推廣價(jià)值。

附圖說(shuō)明

下面結(jié)合附圖對(duì)本一種用于FRP筋混凝土結(jié)構(gòu)的SMA筋塑性鉸連接器作進(jìn)一步說(shuō)明：

圖1是本一種用于FRP筋混凝土結(jié)構(gòu)的SMA筋塑性鉸連接器的實(shí)施例1的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是圖1中1-1斷面的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是圖1中2-2斷面的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4是本一種用于FRP筋混凝土結(jié)構(gòu)的SMA筋塑性鉸連接器的實(shí)施例2的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5是圖4中1-1斷面的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖6是圖4中3-3斷面的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖7是圖1、圖2中鋸齒形導(dǎo)軌凹槽和鋸齒形導(dǎo)軌的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中：1為FRP筋、2為等直徑不銹鋼套筒、2.1為中間預(yù)留截面為矩形的分隔段、3為SMA筋、4為軟金屬墊層、5為鋸齒形導(dǎo)軌、6為變直徑不銹鋼套筒、6.1為中間預(yù)留截面為梯形的分隔段。

具體實(shí)施方式

為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下參照附圖并舉實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。

實(shí)施例1：本一種用于FRP筋混凝土結(jié)構(gòu)的SMA筋塑性鉸連接器，在兩段FRP筋1之間連接SMA筋3，F(xiàn)RP筋1與SMA筋3通過(guò)不銹鋼套筒連接，F(xiàn)RP筋受拉破壞之前，應(yīng)保證SMA筋首先屈服，F(xiàn)RP筋受拉承載力標(biāo)準(zhǔn)值應(yīng)為SMA筋受拉承載力標(biāo)準(zhǔn)值的1.2倍，F(xiàn)RP-SMA-FRP混合筋的受拉承載力由SMA筋確定；所述不銹鋼套筒兩端依據(jù)FRP筋1和SMA筋3的直徑加工圓柱形孔槽、中間預(yù)留分隔段，連接FRP筋1的不銹鋼套筒端的圓柱形孔槽內(nèi)布置軟金屬墊層4，連接SMA筋3的不銹鋼套筒端的圓柱形孔槽內(nèi)沿縱向布置鋸齒形導(dǎo)軌5，連接SMA筋3的不銹鋼套筒端的圓柱形孔槽內(nèi)壁設(shè)有與所述鋸齒形導(dǎo)軌5相匹配的鋸齒形導(dǎo)軌凹槽；所述不銹鋼套筒為等直徑不銹鋼套筒2、中間預(yù)留截面為矩形的分隔段2.1；所述鋸齒形導(dǎo)軌5沿縱向均勻布置三條，分別安裝于不銹鋼套筒端的圓柱形孔槽內(nèi)壁按120等分加工的鋸齒形導(dǎo)軌凹槽內(nèi)；所述分隔段長(zhǎng)度為5mm。

實(shí)施例2：本一種用于FRP筋混凝土結(jié)構(gòu)的SMA筋塑性鉸連接器，在兩段FRP筋1之間連接SMA筋3，F(xiàn)RP筋1與SMA筋3通過(guò)不銹鋼套筒連接，F(xiàn)RP筋受拉破壞之前，應(yīng)保證SMA筋首先屈服，F(xiàn)RP筋受拉承載力標(biāo)準(zhǔn)值應(yīng)為SMA筋受拉承載力標(biāo)準(zhǔn)值的1.2倍，F(xiàn)RP-SMA-FRP混合筋的受拉承載力由SMA筋確定；所述不銹鋼套筒兩端依據(jù)FRP筋1和SMA筋3的直徑加工圓柱形孔槽、中間預(yù)留分隔段，連接FRP筋1的不銹鋼套筒端的圓柱形孔槽內(nèi)布置軟金屬墊層4，連接SMA筋3的不銹鋼套筒端的圓柱形孔槽內(nèi)沿縱向布置鋸齒形導(dǎo)軌5，連接SMA筋3的不銹鋼套筒端的圓柱形孔槽內(nèi)壁設(shè)有與所述鋸齒形導(dǎo)軌5相匹配的鋸齒形導(dǎo)軌凹槽；所述不銹鋼套筒為變直徑不銹鋼套筒6、中間預(yù)留截面為梯形的分隔段6.1；所述鋸齒形導(dǎo)軌5沿縱向均勻布置三條，分別安裝于不銹鋼套筒端的圓柱形孔槽內(nèi)壁按120等分加工的鋸齒形導(dǎo)軌凹槽內(nèi)；所述分隔段長(zhǎng)度為15mm。

上述具體實(shí)施方式僅是本發(fā)明的具體個(gè)案，并非是對(duì)本發(fā)明作其它形式的限制，任何熟悉本專業(yè)的技術(shù)人員可能利用上述揭示的技術(shù)內(nèi)容加以變更或改型為等同變化的等效實(shí)施例。但是凡是未脫離本發(fā)明技術(shù)方案的內(nèi)容，依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實(shí)質(zhì)對(duì)以上實(shí)施例所作的任何簡(jiǎn)單修改、等同變化與改型，皆應(yīng)落入本發(fā)明的專利保護(hù)范圍。