【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及工程材料cfrp應用領域，特別涉及一種可更換索體的插接式平行板索結構設計及制作方法。
技術介紹
1、cfrp是碳纖維增強復合材料，隨著近幾年cfrp錨索在不同工程中的規模應用，平行板索作為碳纖維錨索主要形式之一，被各大高校、公司開發出了以機械鎖緊、界面粘接為主的豐富結構形式，大大優化了傳統金屬索具體積大、自重大、組裝繁瑣、運輸難、安裝難、維護難等問題，不僅能為設計師提供更多的結構選型，同時降低了生產難度，還為工程項目過程中涉及的運轉、施工、維護等環節，帶來了諸多便利，優勢明顯。
2、目前行業內，板索結構特點明顯：實心索體形式的拉索，受限于運輸難、錨固效率低，無法像棒索一樣做大跨距的應用；多層板材索體形式的拉索，受限于運行周期中的長期應力作用下錨固端與索體的滑移、疲勞問題，造成板索較短的壽命周期，頻繁換索，項目投入大，風險高。
技術實現思路
1、本專利技術的目的是提供一種可更換索體的插接式平行板索結構及制作方法，具有生產難度小、錨固效率高、易于現場施工操作、可更換單片索體的特點。
2、本專利技術的上述技術目的是通過以下技術方案得以實現的：
3、可更換索體的插接式平行板索結構，包括錨頭和平行板索體，錨頭包括不銹鋼錨芯，平行板索體包括若干平行設置的索體碳板，錨頭的末端與其中一個索體碳板的端部對接，不銹鋼錨芯外交替設置有熱塑性碳纖維預浸料和三軸碳板，熱塑性碳纖維預浸料與索體碳板搭接區域為粘接區，熱塑性碳纖維預浸料的端部分別延伸至粘接區并位于
4、作為優選，不銹鋼錨芯的末端與索體碳板的厚度相同。
5、作為優選，熱塑性碳纖維預浸料的厚度是索體碳板的一半。
6、作為優選，粘接區上下設置有用于緊固的壓板。
7、作為優選，索體碳板使用同一種規格的碳板，直線度、樹脂含量、尺寸等參數一致。
8、作為優選，三軸碳板為預先用模壓工藝、±45°及0°方向的三軸碳布制成，樹脂含量、0°單絲方向、厚度與索體碳板保持一致。
9、作為優選，索體碳板的數量為奇數，與不銹鋼錨芯對接的索體碳板為中心碳板，上、下端分布的索體碳板數量為偶數且對稱分布。
10、作為優選，熱塑性碳纖維預浸料的端部位于粘接區的中部至右部之間的區域，熱塑性碳纖維預浸料的端部在中心碳板的兩側成v形分布。
11、可更換索體的插接式平行板索結構的制作方法，在廠內制作成品，工程直接應用時，采用以下步驟：
12、步驟一：將不銹鋼錨芯與索體碳板對接，不銹鋼錨芯末端高度h錨芯與索體碳板厚度h碳板一致，然后使用1/2h碳板厚度的熱塑性碳纖維預浸料纏繞覆蓋粘接區；
13、步驟二：粘接區上、下面，放置碳板，然后鋪設用作緩沖層的三軸碳板；
14、步驟三：使用1/2h碳板厚度的熱塑性碳纖維預浸料纏繞覆蓋粘接區；
15、步驟四：重復步驟二～步驟三，達到預設結構；
16、步驟五：將壓板對準到預設位置，做整體緊固；
17、步驟六：利用拉力設備、保溫箱，持續對錨頭區域施加≥理論最大載荷*80％的拉力，并進行真空固化。
18、作為優選，在廠內制作半成品，工程現場快速組裝時，包括以下步驟：
19、步驟一：根據所述的操作步驟一～六制作，將索體碳板更換成替代鋼板，界面不得涂抹脫模劑，使用脫模布方式脫模，替代鋼板厚度+脫模布厚度＝索體碳板厚度；
20、步驟二：拆除脫模布及替代鋼板，對粘接區界面進行等離子噴涂；
21、步驟三：根據插接式錨頭每層碳板長度，對現場索體碳板進行裁剪；
22、步驟四：從中心碳板開始做粘接，依次往外層操作；
23、步驟五：將壓板對準到預設位置，做整體緊固；
24、步驟六：利用保溫箱，進行真空固化。
25、綜上所述，本專利技術具有以下有益效果：
26、1.拉擠工藝成型的平行板索體，具有強度高、穩定性好、成本低，生產拉索不受生產設備及場地限制的優點；
27、2.熱塑性碳纖維預浸料在受力情況下成型，其纖維受力方向更符合拉索實際應用；
28、3.采用模壓成型的三軸碳板作為緩沖層碳板，可有效分解拉應力，改善索體碳板層間剪力情況；
29、4.快速組裝式的錨頭，可在現場進行拼裝，解決運輸問題，降低工藝難度；
30、5.平行板索體損壞時，可單獨更換平行板索體，大大降低了使用成本；
31、6.多層的索體碳板受力機理合理，在振動、風載等復雜力作用下，可通過扭轉變形來抵消作用力。
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1.可更換索體的插接式平行板索結構，包括錨頭(1)和平行板索體(2)，錨頭(1)包括不銹鋼錨芯(11)，平行板索體(2)包括若干平行設置的索體碳板(21)，其特征在于，錨頭(1)的末端與其中一個索體碳板(21)的端部對接，不銹鋼錨芯(11)外交替設置有熱塑性碳纖維預浸料(12)和三軸碳板(13)，熱塑性碳纖維預浸料(12)與索體碳板(21)搭接區域為粘接區(22)，熱塑性碳纖維預浸料(12)的端部分別延伸至粘接區(22)并位于相鄰的索體碳板(21)之間，三軸碳板(13)的端部分別與索體碳板(21)的端部對接。
2.根據權利要求1所述的可更換索體的插接式平行板索結構，其特征在于，不銹鋼錨芯(11)的末端與索體碳板(21)的厚度相同。
3.根據權利要求1所述的可更換索體的插接式平行板索結構，其特征在于，熱塑性碳纖維預浸料(12)的厚度是索體碳板(21)的一半。
4.根據權利要求1所述的可更換索體的插接式平行板索結構，其特征在于，粘接區(22)上下設置有用于緊固的壓板(23)。
5.根據權利要求1所述的可更換索體的插接式平行板索結構，其特
6.根據權利要求1所述的可更換索體的插接式平行板索結構，其特征在于，三軸碳板(13)為預先用模壓工藝、±45°及0°方向的三軸碳布制成，樹脂含量、0°單絲方向、厚度與索體碳板(21)保持一致。
7.根據權利要求1所述的可更換索體的插接式平行板索結構，其特征在于，索體碳板(21)的數量為奇數，與不銹鋼錨芯(11)對接的索體碳板(21)為中心碳板(14)，上、下端分布的索體碳板(21)數量為偶數且對稱分布。
8.根據權利要求1所述的可更換索體的插接式平行板索結構，其特征在于，熱塑性碳纖維預浸料(12)的端部位于粘接區(22)的中部至右部之間的區域，熱塑性碳纖維預浸料(12)的端部在中心碳板(14)的兩側成V形分布。
9.根據權利要求1-8任意一項所述的可更換索體的插接式平行板索結構的制作方法，其特征在于，在廠內制作成品，工程直接應用時，采用以下步驟：
10.根據權利要求9所述的可更換索體的插接式平行板索結構的制作方法，其特征在于，在廠內制作半成品，工程現場快速組裝時，包括以下步驟：
...【技術特征摘要】
1.可更換索體的插接式平行板索結構，包括錨頭(1)和平行板索體(2)，錨頭(1)包括不銹鋼錨芯(11)，平行板索體(2)包括若干平行設置的索體碳板(21)，其特征在于，錨頭(1)的末端與其中一個索體碳板(21)的端部對接，不銹鋼錨芯(11)外交替設置有熱塑性碳纖維預浸料(12)和三軸碳板(13)，熱塑性碳纖維預浸料(12)與索體碳板(21)搭接區域為粘接區(22)，熱塑性碳纖維預浸料(12)的端部分別延伸至粘接區(22)并位于相鄰的索體碳板(21)之間，三軸碳板(13)的端部分別與索體碳板(21)的端部對接。
2.根據權利要求1所述的可更換索體的插接式平行板索結構，其特征在于，不銹鋼錨芯(11)的末端與索體碳板(21)的厚度相同。
3.根據權利要求1所述的可更換索體的插接式平行板索結構，其特征在于，熱塑性碳纖維預浸料(12)的厚度是索體碳板(21)的一半。
4.根據權利要求1所述的可更換索體的插接式平行板索結構，其特征在于，粘接區(22)上下設置有用于緊固的壓板(23)。
5.根據權利要求1所述的可更換索體的插接式平行板索結構，其特征在于，索體碳板(2...
【專利技術屬性】
技術研發人員：馬力，陳中偉，張玉慶，趙旺盛，刁學煜，李方澤，
申請(專利權)人：中復碳芯電纜科技有限公司，
類型：發明
國別省市：
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