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龙图腾网获悉吉林大学;吉林联化管业有限公司申请的专利短切钢纤维混凝土与钢筒的复合材料管及其设计方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN120470715B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-09-16发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202510962537.4，技术领域涉及：G06F30/17；该发明授权短切钢纤维混凝土与钢筒的复合材料管及其设计方法是由殷跃;兰若瑶;左文杰;程飞;房玉强;白建涛;王权义;费敏建;陈中竹;刘书奇设计研发完成，并于2025-07-14向国家知识产权局提交的专利申请。

本短切钢纤维混凝土与钢筒的复合材料管及其设计方法在说明书摘要公布了：本发明属于压力管道结构设计技术领域，为了进一步提高管道抗拉和抗裂性能，提出一种短切钢纤维混凝土与钢筒的复合材料管及其设计方法，该复合材料管包括内钢筒、短切钢纤维混凝土层和外钢筒，其设计方法包括：步骤一、设计钢材沿径向分布的形式，内钢筒和外钢筒的厚度以及短切钢纤维混凝土的填充厚度；步骤二、采用均匀化方法计算短切钢纤维混凝土的性能参数；步骤三、采用有限元方法对复合材料管的结构进行强度校核和优化设计，本发明在内外钢筒之间填充短切钢纤维混凝土，优化钢与短切钢纤维混凝土的分布，提高了管道的承载能力和整体稳定性。

本发明授权短切钢纤维混凝土与钢筒的复合材料管及其设计方法在权利要求书中公布了：1.短切钢纤维混凝土与钢筒的复合材料管设计方法，其特征在于，包括如下步骤： 步骤一、设计钢材沿径向分布的形式，内钢筒（3）和外钢筒（1）的厚度以及短切钢纤维混凝土层（2）的填充厚度： 短切钢纤维混凝土与钢筒的复合材料管配置为从外到内依次为外钢筒（1）、短切钢纤维混凝土层（2）和内钢筒（3），所述短切钢纤维混凝土层（2）密实填充于内钢筒（3）和外钢筒（1）之间，所述短切钢纤维混凝土层（2）由短切钢纤维和混凝土混合而成，所述短切钢纤维的体积配置为占混凝土体积的0.5%~2%；复合材料管的管径范围配置为1600mm~5000mm，将所述复合材料管设计为厚壁内钢筒和薄壁外钢筒，所述外钢筒（1）厚度范围配置为2~4mm，所述内钢筒（3）厚度范围配置为3~10mm，所述短切钢纤维混凝土层（2）厚度范围配置为90~180mm；在所述外钢筒（1）外表面配置防腐涂层，涂层材料为环氧树脂或聚氨酯，涂层厚度为200~500μm； 步骤二、采用均匀化方法计算短切钢纤维混凝土层的性能参数： 所述短切钢纤维为变截面结构，其截面形状在沿着纤维轴线方向发生变化，两端带有弯钩，所述弯钩钩长为1~3mm，弯钩角度为30º~90º；所述短切钢纤维直径为0.4mm~0.8mm，长度为24mm~50mm，长径比为30~125，抗拉强度≥800Mpa；所述混凝土为细石混凝土，其中，石子粒径为5~15mm，粒径＞10mm的颗粒占比≤30%，细度模数2.3~3.0的中砂，砂率40~50%，紧密堆积密度≥1600kgm³；胶凝材料配置为P·O≥42.5水泥，在混凝土中用量为400~450kgm³，掺加所述短切钢纤维的数量为所述胶凝材料的0.25%~0.40%；外加剂配置为聚羧酸系减水剂，掺量为0.8%~5%，水胶比为0.25~0.35； 由弹性模量为，体积分数为的短切钢纤维和弹性模量为的混凝土层混合成的均匀材料弹性模量为： ； 由泊松比为的短切钢纤维和泊松比为的混凝土层，混合成的均匀材料泊松比为： ； 由抗拉强度为的短切钢纤维和抗拉强度为的混凝土层，混合成的均匀材料抗拉强度为： ； 步骤三、采用有限元方法对复合材料管的结构进行强度校核和优化设计，校核复合材料管的结构在内、外压工况下的强度，对复合材料管的结构进行优化。

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