1.本发明涉及到土木工程中的纤维构件连接技术领域，具体涉及一种穿过式纤维构件连接方法。
背景技术：
2.纤维构件是由纤维和固结材料组成的，应用时最大的障碍是固结材料强度低（100mpa左右），不能采用螺旋丝口连接方式。纤维构件主要受力优势在于抗拉强度很大，金属结构连接需要传递荷载很大，而在纤维构件端头做成t形或l形等连接方式强度没有优势，不能传递碳纤维构件的设计荷载。
3.为了解决纤维与金属构件连接问题，目前采用的方式主要为波形板挤压连接，即将纤维端头做成波形板，两边用两块波形钢板夹住纤维构件端头波形板，用螺栅压紧两块波形钢板，靠板间摩擦力将纤维上的力传给波形钢板。这种波形板挤压连接由于受到原理性限制，对于非板形构件的连接效果不好，在很多情况下不能实施。对于受拉纤维构件而言，目前还没有发现更好的连接方法，使纤维构件的应用受到很大限制。
技术实现要素：
4.至少为了解决背景技术中提到的技术问题，本发明提出一种穿过式纤维构件连接方法，拓宽纤维构件的应用范围。
5.为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案。
6.一种穿过式纤维构件连接方法，结构部分由连接构件、中部环状结构和端部环状结构三部分组成；连接构件右端与纤维构件连接处设有中心孔容许纤维构件进入，筒壁上有多个分散孔与之连通；中部环状结构和端部环状结构均为带中心孔环状结构；连接时，将纤维构件穿过连接构件、中部环状结构和端部环状结构的中心孔，其纤维线分层穿过分散孔至连接构件右部外表面，向右绕行至中心孔边沿，穿过中部环状结构中心孔后沿相邻中部环状结构表面绕行至中心孔边沿；对纤维线加温，使纤维线重新固结为一体；采用螺栅将端部环状结构和中部环状结构固定在连接构件上，旋紧。
7.进一步地：连接构件、中部环状结构和端部环状结构呈圆形、椭圆形或多边形。
8.再进一步地：连接构件右端与之连通的分散孔孔数不受限制，均匀、对称分布在右端筒体周边，且不全在同一横（径向）截面上；在纤维线转向处，分散孔和环状结构的棱角做成大于纤维线容许转弯半径的弧形；中部环状结构的数量为多个，根据实际情况确定。
9.更进一步地：纤维线重新固结后，纤维固结体与环状扩大结构之间有空隙时，采用固结材料浇筑填充；中部环状结构采用数量和螺栅的旋紧程度以纤维不被拉出和过大变形为准，通过计算或试验确定。
10.本发明中，穿过式纤维构件连接方法实施步骤为：步骤1、通过试验或计算，确定采用的中部环状结构数量，加工连接构件、中部环状结构和端部环状结构，其结构特征为：中心孔容许纤维构件和绕行的纤维线通过；连接构件
上的分散孔及孔中纤维线均匀、对称布置；纤维线转向处，连接构件和环状结构棱角处做成大于纤维线容许转弯半径的弧形；步骤2、将纤维做成外部有固结材料包裹的纤维线待用；步骤3、将纤维构件端部纤维线按照：纤维构件端部的纤维线穿过连接构件、中部环状结构和端部环状结构中心孔，纤维线穿过连接构件上的分散孔后沿表面向右端绕行，穿过相邻中部环状结构的中心孔，再沿下一个中部环状结构表面向右端绕行，直至中部环状结构的中心孔边沿为止；步骤4、对绕行纤维线和对应的结构部分加温，重新固结纤维线外部包裹的固结材料；用螺栅将端部环状结构和中部环状结构固定在连接构件上，压紧；步骤5、制备与连接构件右端、中部环状结构和端部环状结构外形相同的模具，将纤维构件连接结构放入模具中，浇入固结材料进行二次固结，采取有效措施确保浇筑密实性，固结材料凝固后，拆除模具。
11.有益效果：本发明首次利用纤维构件的纤维线穿过连接结构后，以绕行、固结的方法形成纤维构件与其他构件连接，填补了纤维构件与其它构件连接的自成型的空白，不仅使得纤维构件的连接强度得到了大幅提升，能够传递载荷，而且适用于将金属构件与纤维构件有效地连接在一起；本发明尤其适用于采用传统方法难以实施连接的纤维受拉构件；传统受拉纤维结构连接方法过于单调，本发明提供的连接方法弥补了这方面的不足，其原理可望产生系列产品，有大量的拓展空间。本发明属于非挤压、非摩擦连接方法，不受对板形构件连接方式的限制，是对传统连接方法的一种补充，适用于受拉构件传统方法不能够实施的情况。
附图说明
12.图1是实施例中穿过式纤维构件连接方法剖面示意图；图2至图5分别是图1中的a-a剖面、b-b剖面、c-c剖面和左视图；图6是穿过式纤维构件连接方法的结构部分示意图；图7是穿过式纤维构件连接方法的纤维线在结构外部分布示意图；图8是实施例中碳纤维构件与连接构件使用示意图。
13.图中：1-连接构件、2-中部环状结构、3-端部环状结构、4-中心孔、5-分散孔、6-纤维线、7-固结材料、8-螺栅、9-纤维构件、10-钢筋砼结构、11-螺帽。
实施例
14.下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，但以下实施例的说明只是用于帮助理解本发明的原理及其核心思想，并非对本发明保护范围的限定。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，针对本发明进行的改进也落入本发明权利要求的保护范围内。
15.工程简况：某吹砂填海造地工程，为了对流动砂体进行封闭，以解决地表沉降和珊瑚生长问题，其中涉及到海底砂体中锚拉构件。由于海水对金属材料腐蚀性极强，不宜采用传统的金属结构材料。设计采用碳纤维结构材料可完全解决海水腐蚀问题。因为圆形碳纤维构件与钢筋砼结构无法按传统方法完成连接问题，需要采用本发明的穿过式纤维构件连
接方法来解决这个问题。
16.如图1-7所示，一种穿过式纤维构件连接方法，其结构部分包括连接构件1、中部环状结构2和端部环状结构3；连接构件1右端与纤维构件9连接处设有中心孔4容许纤维构件9进入，筒壁上有多层分散孔5与之连通；中部环状结构2和端部环状结构3均为带中心孔4环状结构；连接时，将纤维构件9穿过连接构件1、中部环状结构2和端部环状结构3的中心孔4，其纤维线6分层穿过分散孔5至连接构件1右部外表面，向右绕行至中心孔4边沿，穿过中部环状结构2中心孔后沿相邻中部环状结构2表面绕行至中心孔4边沿；对纤维线6部分加温，使纤维外部包裹的固结材料融化，重新固结为一体；再采用螺栅8将端部环状结构3和中部环状结构2固定在连接构件1上，旋紧。
17.其中，连接构件1、中部环状结构2和端部环状结构3均采用圆形结构，防海水腐蚀不锈钢制作。
18.其中，中部环状结构2的数量采用两个；碳纤维线6在连接构件1、中部环状结构2和端部环状结构3绕行部分，在转向棱角处做成大于碳纤维线6容许转弯半径的弧形。
19.实施步骤如下：步骤1、按“[0010]”段穿过式纤维构件连接方法制作连接构件1与纤维构件9的连接结构，按传统方法完成其它碳纤维构件9部分制作；连接构件1左端做成螺纹杆，与上部钢筋砼结构10进行螺杆、螺帽11连接；步骤2、施工时，按设计实施海底基岩钻孔，将碳纤维构件9固结在海底基岩中；碳纤维构件9与连接构件1的连接设置在上部钢筋砼结构10附近，连接构件1穿过钢筋砼结构10，通过螺帽11进行相互连接，详见图8。
技术特征：
1.一种穿过式纤维构件连接方法，其特征在于：结构部分包括连接构件（1）、中部环状结构（2）和端部环状结构（3）；连接构件（1）右端与纤维构件（9）连接处设有中心孔（4）容许纤维构件（9）进入，筒壁上有多个分散孔（5）与之连通；中部环状结构（2）和端部环状结构（3）均为带中心孔（4）的环状结构；连接时，将纤维构件（9）穿过连接构件（1）、中部环状结构（2）和端部环状结构（3）的中心孔（4），纤维线（6）分层穿过分散孔（5）至连接构件（1）右部外表面，向右绕行至中心孔（4）边沿，并穿过中部环状结构（2）中心孔后沿相邻中部环状结构（2）表面绕行至中心孔（4）边沿；对纤维线（6）加温，使纤维线（6）上的固结材料重新固结为一体；然后采用螺栅（8）将端部环状结构（3）和中部环状结构（2）固定在连接构件（1）上，旋紧。2.根据权利要求1所述的穿过式纤维构件连接方法，其特征在于：连接构件（1）、中部环状结构（2）和端部环状结构（3）均呈圆形、椭圆形或多边形。3.根据权利要求1所述的穿过式纤维构件连接方法，其特征在于：连接构件（1）右端的分散孔（5）孔数均匀、对称分布，且不全在同一径向截面上；在纤维线（6）转向处，分散孔（5）和环状结构的棱角做成大于纤维线（6）容许转弯半径的弧形。4.根据权利要求1所述的穿过式纤维构件连接方法，其特征在于：纤维线（6）重新固结后，纤维固结体与环状扩大结构之间的空隙处采用固结材料（7）浇筑填充。
技术总结
本发明提供了一种穿过式纤维构件连接方法，采用连接构件、中部环状结构和端部环状结构做成连接骨架；连接构件设置有中心孔和与之连通的分散孔；纤维构件中的纤维线穿过连接构件和环状结构中心孔，从分散孔穿出后在环状结构之间向后绕行、固结，由此形成纤维构件与连接构件的连接。本发明首次利用在纤维构件的纤维线在环状结构中绕行、固结的方法形成纤维构件与其它构件的连接，填补了纤维构件连接自成型技术的空白。型技术的空白。型技术的空白。
技术研发人员：叶晓明 许向彬 陈柏林 郭琪
受保护的技术使用者：叶晓明
技术研发日：2023.06.11
技术公布日：2023/10/10