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龍圖騰網(wǎng)獲悉吉林大學(xué);吉林聯(lián)化管業(yè)有限公司申請的專利短切鋼纖維混凝土與鋼筒的復(fù)合材料管及其設(shè)計(jì)方法獲國家發(fā)明授權(quán)專利權(quán)，本發(fā)明授權(quán)專利權(quán)由國家知識產(chǎn)權(quán)局授予，授權(quán)公告號為：CN120470715B 。

龍圖騰網(wǎng)通過國家知識產(chǎn)權(quán)局官網(wǎng)在2025-09-16發(fā)布的發(fā)明授權(quán)授權(quán)公告中獲悉：該發(fā)明授權(quán)的專利申請?zhí)?專利號為：202510962537.4，技術(shù)領(lǐng)域涉及：G06F30/17；該發(fā)明授權(quán)短切鋼纖維混凝土與鋼筒的復(fù)合材料管及其設(shè)計(jì)方法是由殷躍;蘭若瑤;左文杰;程飛;房玉強(qiáng);白建濤;王權(quán)義;費(fèi)敏建;陳中竹;劉書奇設(shè)計(jì)研發(fā)完成，并于2025-07-14向國家知識產(chǎn)權(quán)局提交的專利申請。

本短切鋼纖維混凝土與鋼筒的復(fù)合材料管及其設(shè)計(jì)方法在說明書摘要公布了：本發(fā)明屬于壓力管道結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)技術(shù)領(lǐng)域，為了進(jìn)一步提高管道抗拉和抗裂性能，提出一種短切鋼纖維混凝土與鋼筒的復(fù)合材料管及其設(shè)計(jì)方法，該復(fù)合材料管包括內(nèi)鋼筒、短切鋼纖維混凝土層和外鋼筒，其設(shè)計(jì)方法包括：步驟一、設(shè)計(jì)鋼材沿徑向分布的形式，內(nèi)鋼筒和外鋼筒的厚度以及短切鋼纖維混凝土的填充厚度；步驟二、采用均勻化方法計(jì)算短切鋼纖維混凝土的性能參數(shù)；步驟三、采用有限元方法對復(fù)合材料管的結(jié)構(gòu)進(jìn)行強(qiáng)度校核和優(yōu)化設(shè)計(jì)，本發(fā)明在內(nèi)外鋼筒之間填充短切鋼纖維混凝土，優(yōu)化鋼與短切鋼纖維混凝土的分布，提高了管道的承載能力和整體穩(wěn)定性。

本發(fā)明授權(quán)短切鋼纖維混凝土與鋼筒的復(fù)合材料管及其設(shè)計(jì)方法在權(quán)利要求書中公布了：1.短切鋼纖維混凝土與鋼筒的復(fù)合材料管設(shè)計(jì)方法，其特征在于，包括如下步驟： 步驟一、設(shè)計(jì)鋼材沿徑向分布的形式，內(nèi)鋼筒（3）和外鋼筒（1）的厚度以及短切鋼纖維混凝土層（2）的填充厚度： 短切鋼纖維混凝土與鋼筒的復(fù)合材料管配置為從外到內(nèi)依次為外鋼筒（1）、短切鋼纖維混凝土層（2）和內(nèi)鋼筒（3），所述短切鋼纖維混凝土層（2）密實(shí)填充于內(nèi)鋼筒（3）和外鋼筒（1）之間，所述短切鋼纖維混凝土層（2）由短切鋼纖維和混凝土混合而成，所述短切鋼纖維的體積配置為占混凝土體積的0.5%~2%；復(fù)合材料管的管徑范圍配置為1600mm~5000mm，將所述復(fù)合材料管設(shè)計(jì)為厚壁內(nèi)鋼筒和薄壁外鋼筒，所述外鋼筒（1）厚度范圍配置為2~4mm，所述內(nèi)鋼筒（3）厚度范圍配置為3~10mm，所述短切鋼纖維混凝土層（2）厚度范圍配置為90~180mm；在所述外鋼筒（1）外表面配置防腐涂層，涂層材料為環(huán)氧樹脂或聚氨酯，涂層厚度為200~500μm； 步驟二、采用均勻化方法計(jì)算短切鋼纖維混凝土層的性能參數(shù)： 所述短切鋼纖維為變截面結(jié)構(gòu)，其截面形狀在沿著纖維軸線方向發(fā)生變化，兩端帶有彎鉤，所述彎鉤鉤長為1~3mm，彎鉤角度為30o~90o；所述短切鋼纖維直徑為0.4mm~0.8mm，長度為24mm~50mm，長徑比為30~125，抗拉強(qiáng)度≥800Mpa；所述混凝土為細(xì)石混凝土，其中，石子粒徑為5~15mm，粒徑＞10mm的顆粒占比≤30%，細(xì)度模數(shù)2.3~3.0的中砂，砂率40~50%，緊密堆積密度≥1600kgm3；膠凝材料配置為P·O≥42.5水泥，在混凝土中用量為400~450kgm3，摻加所述短切鋼纖維的數(shù)量為所述膠凝材料的0.25%~0.40%；外加劑配置為聚羧酸系減水劑，摻量為0.8%~5%，水膠比為0.25~0.35； 由彈性模量為，體積分?jǐn)?shù)為的短切鋼纖維和彈性模量為的混凝土層混合成的均勻材料彈性模量為： ； 由泊松比為的短切鋼纖維和泊松比為的混凝土層，混合成的均勻材料泊松比為： ； 由抗拉強(qiáng)度為的短切鋼纖維和抗拉強(qiáng)度為的混凝土層，混合成的均勻材料抗拉強(qiáng)度為： ； 步驟三、采用有限元方法對復(fù)合材料管的結(jié)構(gòu)進(jìn)行強(qiáng)度校核和優(yōu)化設(shè)計(jì)，校核復(fù)合材料管的結(jié)構(gòu)在內(nèi)、外壓工況下的強(qiáng)度，對復(fù)合材料管的結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化。

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