专利汇可以提供一种圆截面多层片材型CFRP拉索体系专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 公开一种圆截面多层片材型CFRP拉索体系,涉及 土木工程 和 复合材料 技术领域。包括CFRP片材、片材型 泡沫 、圆弧型泡沫、聚乙烯管护套、上 波形 夹板 、下波形夹板、波形夹片、 螺栓 、 螺母 和 垫圈 。不同宽度的CFRP片材按照从中间向上下各层宽度尺寸逐渐减小的规律叠合,在拉索自由段采用不同宽度的片材型泡沫间隔CFRP片材,且所有CFRP片材和片材型泡沫的外边缘 顶点 共同内接一个圆,形成一个虚拟的圆形截面,外部采用聚乙烯管护套包裹;在锚固段采用波形夹片间隔CFRP片材,并用波形夹板进行夹持锚固。本发明克服了圆截面棒材型CFRP拉索锚固困难的缺点,解决了矩形截面片材型CFRP拉索抗 风 致振动性能不佳的问题,可以应用于 斜拉桥 、悬索桥以及空间索结构中。,下面是一种圆截面多层片材型CFRP拉索体系专利的具体信息内容。
1.一种圆截面多层片材型CFRP拉索体系,包括:CFRP片材(1)、片材型泡沫(2)、圆弧型泡沫(3)、聚乙烯管护套(4)、上波形夹板(5)、下波形夹板(6)、波形夹片(7)、螺栓(8)、螺母(9)和垫圈(10),其特征在于:不同宽度的CFRP片材(1)按照从中间层向上下各层宽度尺寸逐渐减小的规律叠合;在拉索的自由段,采用不同宽度的片材型泡沫(2)间隔CFRP片材(1),顶部和底部各附上一层圆弧型泡沫(3),且所有CFRP片材(1)、片材型泡沫(2)和圆弧型泡沫(3)的外边缘顶点共同内接一个圆,在拉索自由段形成一个虚拟的圆形截面;在拉索的锚固段,不同宽度的CFRP片材(1)各层之间采用等宽度的波形夹片(7)间隔,最上层和最下层的CFRP片材(1)分别与上波形夹板(5)和下波形夹板(6)直接接触,螺栓(8)穿过上波形夹板(5)、所有的波形夹片(7)和下波形夹板(6),但不穿过任何CFRP片材(1),拧紧螺栓(8)和螺母(9)实现对CFRP片材(1)的夹持锚固。
2.根据权利要求1所述的一种圆截面多层片材型CFRP拉索体系,其特征在于:所述各层CFRP片材(1)厚度相等,各层片材型泡沫(2)厚度相等且等于CFRP片材的厚度;CFRP片材(1)与片材型泡沫(2)的宽度均按照从中间层向上下各层宽度逐渐减小的规律对称变化,且CFRP片材(1)和片材型泡沫(2)叠合后的各层外边缘顶点共同内接一个圆,形成一个虚拟的圆形截面。
聚乙烯管护套(3)的内径表示为D、CFRP片材(1)的厚度表示为b,由于CFRP片材(1)和片材型泡沫(2)叠合后的各层外边缘顶点共同内接一个圆,即各层外边缘顶点在同一个圆曲线上,若该圆曲线的中心为坐标原点,该圆曲线方程表示为: 且:
①各层CFRP片材(1)的厚度为b,各层片材型泡沫(2)的厚度为b;
②CFRP片材(1)中间层的宽度为: 从中间层向上或向下第i层宽度为:
式中i=1,2,…,n;
③片材型泡沫(2)从中间层向上或向下第i层宽度为:
④按照以上给出的由中间层向上或向下第i层CFRP片材(1)宽度计算式,当逐层计算到第N层片材满足wCN小于1/3D时为止,确定出CFRP片材(1)层数为:2N+1;片材型泡沫(2)层数为:2N。
3.根据权利要求1所述的一种圆截面多层片材型CFRP拉索体系,其特征在于:所述在CFRP片材(1)和片材型泡沫(2)叠合层顶部和底部各附上一层圆弧型泡沫(3),使整个叠合层外边缘顶点与聚乙烯管护套(3)内壁紧密相连。该圆弧型泡沫截面宽度为 圆弧长为:
4.根据权利要求1所述的一种圆截面多层片材型CFRP拉索体系,其特征在于:采用的泡沫为减震聚氨酯泡沫,能以空气阻尼和机械阻尼两种方式吸收和消散能量。
5.根据权利要求1所述的一种圆截面多层片材型CFRP拉索体系,其特征在于:圆截面多层片材型CFRP拉索体系的实现方法如下,
步骤1:将CFRP片材(1)按照由中间层向上下各层宽度尺寸逐渐减小的规律叠合,在拉索自由段采用不同宽度的片材型泡沫(2)间隔CFRP片材(1),顶部和底部附上圆弧型泡沫(3);
步骤2:将已经叠合好的拉索自由段外部包裹上聚乙烯管护套(4);
步骤3:将已经包裹好的拉索其锚固段片材采用波形夹片(7)间隔,然后放置于上波形夹板(5)与下波形夹板(6)之间,使上波形夹板(5)、各层波形夹片(7)、下波形夹板(6)上预留的螺栓孔洞在竖直方向上一一对应;
步骤4:在上波形夹板(5)顶部、下波形夹板(6)底部的螺栓孔处附加上垫圈(10),螺栓(8)依次穿过上波形夹板(5)、波形夹片(7)和下波形夹板(6);
步骤5:拧紧螺栓(8)和螺母(9)将CFRP多层片材(1)紧密夹持。
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