一種用于弦支結構的cfrp拉索的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種用于弦支結構的CFRP (Carbon Fiber Reinforced Polymer,碳纖維增強復合材)拉索，更具體地說，本實用新型涉及一種在弦支結構中承受拉力的預應力索構件。
【背景技術】
[0002]拉索構件是弦支結構的主要受力構件，工程中以鋼制索構件最為常用。但在實際應用中，由于鋼制索的耐腐蝕性能較差，往往出現(xiàn)因銹蝕而導致其喪失承載能力繼而造成結構整體破壞的情況。為解決這個問題，本領域技術人員擬用耐腐蝕性能好、輕質(zhì)高強的碳纖維增強復合材料(CFRP)來替代弦支結構中的鋼制索，但實驗發(fā)現(xiàn)，CFRP材料的橫向受力較弱，而當前已有的CFRP拉索又存在不易彎曲、耐火性能差的缺陷，不適合應用于弦支結構。
【實用新型內(nèi)容】
[0003]本實用新型的目的就是解決前述公知技術中存在的技術問題，并為此提供一種可以有效的發(fā)揮CFRP材料的優(yōu)越特性、具有良好的耐火性能、并可以在一定的彎折角度內(nèi)正常使用的用于弦支結構的CFRP拉索。
[0004]本實用新型的技術方案是:
[0005]一種用于弦支結構的CFRP拉索，包括拉索主體，所述的拉索主體由若干根CFRP筋捻制而成，所述拉索主體的外部設置有編織套管。
[0006]所述拉索主體的形狀為絞線狀；
[0007]所述的編織套管采用連續(xù)的碳纖維長絲二維編織在所述拉索主體的外部；
[0008]所述編織套管的直徑小于所述拉索主體的公稱直徑0.5mm。
[0009]所述的CFRP筋由連續(xù)的碳纖維長絲浸入樹脂基體熱固而成。
[0010]所述CFRP筋的截面為圓形。
[0011 ] 所述CFRP筋中的碳纖維含量會70 %，樹脂基體含量=30 %。
[0012]熱固所述CFRP筋時所采用的樹脂基體為改性環(huán)氧樹脂或雙馬來酰亞胺樹脂，所述的樹脂基體中加入阻燃劑。
[0013]所述拉索主體的捻距為14D至16D。
[0014]本實用新型的有益效果如下:
[0015](I)有效的發(fā)揮了 CFRP材料輕質(zhì)高強、耐腐蝕性強的優(yōu)越特性，從而保證了拉索的承載能力，避免了現(xiàn)有技術采用鋼制索時因銹蝕而導致承載能力喪失繼而造成結構整體破壞的情況。
[0016](2)在保證剛度的情況下，以具有良好韌性并降低含量的樹脂作為基體材料對CFRP筋熱固定型，對以若干根CFRP筋捻制而成的絞線狀拉索主體則采用設置在其外部的編織套管定型，從而改善了拉索的彎曲性能，克服了現(xiàn)有的CFRP索不易彎曲的缺陷，使其在一定的彎折角度內(nèi)得以正常使用。
[0017](3)熱固CFRP筋時所采用的樹脂基體具有較高的熱變形溫度，而在該樹脂基體材料中加入阻燃劑，可使其獲得更好的耐火性能，從而克服現(xiàn)有的CFRP材料耐火性能差的缺陷，提高CFRP拉索在弦支結構中的應用性。
【附圖說明】
[0018]圖1是本實用新型的結構示意圖；
[0019]圖2是圖1中拉索主體的示意圖；
[0020]圖3是圖1中編織套管的示意圖；
[0021]圖4是圖1的截面圖示意。
[0022]圖中標記:1—拉索主體；2—編織套管；3—CFRP筋。
【具體實施方式】
[0023]為使本實用新型的技術方案更便于清楚理解，下面結合附圖和具體實施例作以詳細說明:
[0024]參見圖1、圖2、圖3、圖4，本實用新型用于弦支結構的CFRP拉索，包括拉索主體I以及設置在所述拉索主體I外部的編織套管2 ;所述的拉索主體I由若干根CFRP筋3捻制而成，所述的CFRP筋3由連續(xù)的碳纖維長絲浸入樹脂基體熱固而成。
[0025]為了改善現(xiàn)有CFRP拉索的彎曲性能，克服其不易彎曲的缺陷，本實用新型將所述的拉索主體I設置為公稱直徑為D且以數(shù)根直徑為d的CFRP筋3捻制而成的絞線狀，并確定其捻距為14D至16D，同時，在保證其剛度的基礎上，降低所述CFRP筋3中的樹脂基體含量，使其碳纖維含量不小于70%，樹脂基體含量不大于30%。
[0026]為了使本實用新型的CFRP拉索較之現(xiàn)有技術具備更好的彎曲性能并可以達到在一定的彎折角度內(nèi)得以正常使用的技術目的，本實用新型采用在所述拉索主體I的外部設置編制套管2的方式進行拉索的定型，不再對以數(shù)根CFRP筋3捻制而成的絞線狀拉索主體I進行二次熱固，所述的編織套管2通過二維編織的方式以連續(xù)的碳纖維長絲直接編織在所述的拉索主體I上。
[0027]為了使所述的拉索主體I和所述的編織套管2之間具有可靠結合的牢固程度，本實用新型設置所述編織套管2的直徑略小于所述拉索主體I的公稱直徑(本實施例中的這個數(shù)值為0.5mm)，以便所述的拉索主體I對所述的編織套管2產(chǎn)生一定的表面張力。
[0028]為了使本實用新型的CFRP拉索較之現(xiàn)有技術具備更好的耐火性能，本實用新型采用具有較高熱變形溫度和良好韌性的改性環(huán)氧樹脂或雙馬來酰亞胺樹脂制作所述CFRP筋3的材料基體，并且在所述的基體內(nèi)加入阻燃劑。
[0029]本實用新型的CFRP拉索，可根據(jù)工程的實際需要，按照不同的捻制參數(shù)制作成多種規(guī)格，以應用于各種拉力狀態(tài)的弦支結構，具有很好的實用性。
【主權項】
1.一種用于弦支結構的CFRP拉索，包括拉索主體，其特征在于:所述的拉索主體由若干根CFRP筋捻制而成，所述拉索主體的外部設置有編織套管。
2.根據(jù)權利要求1所述的用于弦支結構的CFRP拉索，其特征在于:所述拉索主體的形狀為絞線狀。
3.根據(jù)權利要求1所述的用于弦支結構的CFRP拉索，其特征在于:所述的編織套管采用連續(xù)的碳纖維長絲二維編織在所述拉索主體的外部。
4.根據(jù)權利要求1所述的用于弦支結構的CFRP拉索，其特征在于:所述編織套管的直徑小于所述拉索主體的公稱直徑0.5_。
5.根據(jù)權利要求1所述的用于弦支結構的CFRP拉索，其特征在于:所述CFRP筋的截面為圓形。
6.根據(jù)權利要求1所述的用于弦支結構的CFRP拉索，其特征在于:所述拉索主體的捻距為14D至16D。
【專利摘要】本實用新型公開了一種用于弦支結構的CFRP拉索，該拉索包括由若干根CFRP筋捻制而成的拉索主體以及設置在所述拉索主體外部的編織套管，所述的CFRP筋由連續(xù)的碳纖維長絲浸入樹脂基體熱固而成。其優(yōu)點是：有效發(fā)揮了CFRP材料輕質(zhì)高強、耐腐蝕性強的特性，從而保證拉索的承載能力；以具有良好韌性并降低含量的樹脂作為基體材料對構成拉索主體的CFRP筋熱固定型，并采用編織套管對所述的拉索主體定型，從而改善了拉索的彎曲性能，使其在一定的彎折角度內(nèi)得以正常使用；采用有較高熱變形溫度的樹脂基體熱固CFRP筋，并在該樹脂基體材料中加入阻燃劑，從而獲得更好的耐火性能，提高了CFRP拉索在弦支結構中的應用性。
【IPC分類】E04C3-00
【公開號】CN204418504
【申請?zhí)枴緾N201420303817
【發(fā)明人】韓慶華, 王力晨, 徐杰, 張為, 蘆燕
【申請人】天津大學
【公開日】2015年6月24日
【申請日】2014年6月9日