CN115125839A - 自锚式复材拉索及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本申请提供一种自锚式复材拉索及其制备方法,涉及土木工程领域。自锚式复材拉索包括:两个套环索体及平行索体。各套环索体包括套环及与套环固定连接的索体本体,索体本体是由多层碳纤维预浸料依次层叠并绕过套环后完成缠绕后固化形成的索体,碳纤维预浸料的纤维长度方向与索体本体的缠绕方向相同,索体本体沿其缠绕方向具有远离套环的第一连接端,平行索体是由多个等宽的碳纤维板平行堆叠获得的索体,碳纤维板的纤维长度方向与平行索体的长度方向相同,平行索体在其长度方向上具有与两个套环索体对应且搭接的第二连接端,搭接处存在连接二者的树脂层。其能够改善现有自锚式拉索制作成本高、制作繁琐及难以作为大拉力拉索应用于建筑领域中的问题。
Description
技术领域
本申请涉及土木工程领域,具体而言,涉及一种自锚式复材拉索及其制备方法。
背景技术
近年来,碳纤维拉索被广泛运用于大跨度桥梁、大型屋盖等结构中,而目前已有的碳纤维拉索大部分采用与钢索类似的锚固连接技术,通过表面锚固的方式实现锚固,现有的碳纤维拉索锚具难以适用于大拉力碳纤维拉索的应用,并且其对模具依赖性大,通常自锚式拉索必须对应相应尺寸的成型模具,在工程应用中,多种规格的碳纤维自锚式拉索将出现制造成本高、制作过程繁琐等问题。
发明内容
本申请实施例的目的在于提供一种自锚式复材拉索及其制备方法,其能够改善现有的自锚式拉索制作成本高、制作繁琐及难以作为大拉力拉索应用于建筑领域中的技术问题。
第一方面,本申请实施例提供一种自锚式复材拉索,其包括:两个套环索体以及平行索体。各套环索体包括套环以及与套环固定连接的索体本体,索体本体是由多层碳纤维预浸料依次层叠并绕过套环后完成缠绕,然后固化形成的索体,碳纤维预浸料的纤维长度方向与索体本体的缠绕方向相同,套环的轴线与索体本体的缠绕方向垂直,索体本体沿其缠绕方向具有远离套环的第一连接端,第一连接端的厚度小于套环的直径;平行索体是由多个等宽的碳纤维板平行堆叠获得的具有矩形截面的索体,碳纤维板的纤维长度方向与平行索体的长度方向相同,平行索体在其长度方向上具有与两个套环索体分别对应的第二连接端,第二连接端与对应的第一连接端搭接且搭接处存在连接二者的树脂层。
在上述实现过程中,利用自锚式复材拉索结构的改进能实现其快速生产,并且具有良好的经济性、适应性和稳定性。其中套环索体以及平行索体分段式设置并连接在一起,相比于直接采用碳纤维预浸料一体成型的铺设方式,无论自锚式复材拉索的尺寸大或小均易于制备,且制作过程简单可控,而且利用碳纤维预浸料的纤维长度方向与索体本体的缠绕方向相同,索体本体沿其缠绕方向具有远离套环的第一连接端,碳纤维板的纤维长度方向与平行索体的长度方向相同,平行索体在其长度方向上具有与两个套环索体分别对应的第二连接端,使最终获得的自锚式复材拉索沿碳纤维长度方向的力学性能优越,从而获得大拉力碳纤维拉索。并且由于平行索体是由多个等宽的碳纤维板平行堆叠所得,相比于碳纤维预浸料铺设获得的平行索体,碳纤维的受力方向更为顺直,层间方向更为水平,从而平行索体的力学性能更佳,而且可通过裁剪直接控制碳纤维板的长度且裁剪过程中基本无损耗,有效提高碳纤维板的利用率并且满足不同工程载荷的需求,并且碳纤维板制作工艺成熟,可实现批量化生产,从而减低自锚式复材拉索的制作难度以及提高其制作效率,可作为大拉力碳纤维拉索应用于建筑领域中。
在一种可能的实施方案中,平行索体包括中间板以及多个边缘板,多个边缘板分别设置于中间板在其厚度方向的两侧;各索体本体沿厚度方向包括多层结构层以及至少一层加强层,加强层具有与边缘板对接的对接面,加强层夹设于相邻的两层结构层之间,各结构层具有伸出对接面的搭接端,以使对接面与其对应的位于第二连接端的边缘板对接时,多个搭接端分别搭接于对应的边缘板在厚度方向的两侧。
在上述实现过程中,采用上述设置方式可使第一连接端与第二连接端稳定的搭接在一起,有利于提高第二连接端与第一连接端的搭接强度。
在一种可能的实施方案中,边缘板的数量为偶数个,偶数个边缘板对称布置于中间板的两侧。
在上述实现过程中,对称布置的方式不仅便于安装平行索体,降低制备平行索体的难度,并且对称布置的方式使平行索体受力更为均匀,使其力学性能更佳。
在一种可能的实施方案中,中间板的厚度≥边缘板的厚度。
在上述实现过程中,由于平行索体是由多个等宽的碳纤维板平行堆叠获得的具有矩形截面的索体,因此利用中间板的厚度≥边缘板的厚度,便于在制备过程中利用中间板支撑边缘板,降低制备难度。
在一种可能的实施方案中,第一连接端和第二连接端的搭接处平滑过渡。
在上述实现过程中,避免第一连接端和第二连接端的连接处不平滑导致的受力不均,影响其力学性能。
在一种可能的实施方案中,自锚式复材拉索还包括与两个套环索体对应的两个锚固结构,各锚固结构夹持于对应的第一连接端和第二连接端。
在上述实现过程中,利用锚固结构的设置,有效提高第一连接端以及第二连接端的搭接强度,提高自锚式复材拉索的力学性能。
在一种可能的实施方案中,索体本体与套环的外环面共同构成腔体;套环索体还包括设置于腔体内的支撑部,支撑部具有用于支撑索体本体的两个斜面,两个斜面的一端的端部分别与套环的外环面相切,两个斜面的另一端的端部相连以形成封闭端。
在上述实现过程中,利用支撑部的设置不仅便于支撑索体本体,提高其力学性能,而且还可以使索体本体保持预设形状,避免形变导致的力学性能的衰减。
在一种可能的实施方案中,支撑部可拆卸设置于腔体内。
在上述实现过程中,可在制备完成后根据实际的需求去除支撑部,使用更为灵活。
在一种可能的实施方案中,支撑部固设置于腔体内。
在上述实现过程中,利用固设于腔体内的支撑部,使索体本体保持预设形状,避免形变导致的力学性能的衰减。
第二方面,本申请实施例提供一种上述自锚式复材拉索的制备方法,其包括:
获得用于制备各套环索体的支撑部、套环以及碳纤维预浸料。
获得用于制备平行索体的中间板以及边缘板。
按照套环、支撑部、中间板、支撑部、套环的顺序依次对接后,在中间板的上下两侧完成边缘板的铺设以及采用碳纤维预浸料绕过对应的套环并依次层叠布置以完成组成各索体本体的多层碳纤维预浸料的铺设,其中碳纤维预浸料沿厚度方向的部分碳纤维预浸料作为加强层与边缘板对接,余下的碳纤维预浸料作为结构层分别搭接于边缘板在厚度方向的两表面以使第一连接端与对应的第二连接端搭接。
采用锚固结构和/或灌注树脂的方式连接各第一连接端以及对应的第二连接端,然后固化成型。
在上述实现过程中,制备方式简单,对模具依赖性小,利用自锚式复材拉索结构的改进能实现其快速生产,并且具有良好的经济性、适应性和稳定性。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案,下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,应当理解,以下附图仅示出了本申请的某些实施例,因此不应被看作是对范围的限定,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1为本申请提供的自锚式复材拉索的第一视角的结构示意图;
图2为本申请提供的自锚式复材拉索的第二视角的局部结构示意图;
图3为平行索体的结构示意图;
图4为索体本体与套环的装配示意图;
图5为套环索体与平行索体的装配示意图;
图6为锚固结构的结构示意图。
图标:1000-自锚式复材拉索;10-套环索体;11-套环;12-索体本体;121-第一段;122-缠绕段;123-第二段;125-结构层;126-搭接端;127-加强层;128-第一对接面;129-腔体;13-第一连接端;14-支撑部;141-斜面;142-第二对接面;20-平行索体;21-中间板;22-边缘板;23-第二连接端;30-锚固结构;31-金属夹片;311-水平夹持面;313-倾斜夹持面;32-紧固件。
具体实施方式
为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本申请一部分实施例,而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
因此,以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围,而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本申请保护的范围。
应注意到:相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项,因此,一旦某一项在一个附图中被定义,则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
在本申请的描述中,需要说明的是,术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,或者是该申请产品使用时惯常摆放的方位或位置关系,仅是为了便于描述本申请和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本申请的限制。此外,术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述,而不能理解为指示或暗示相对重要性。
此外,术语“水平”、“竖直”、“悬垂”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂,而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平,并不是表示该结构一定要完全水平,而是可以稍微倾斜。
在本申请的描述中,还需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。
请参阅图1以及图2,本申请提供一种柔性的自锚式复材拉索1000,其主要包括分段布置且互相连接形成一体的两个套环索体10和一个平行索体20。
请参阅图1至图4,套环索体10包括套环11以及与套环11固定连接的索体本体12,索体本体12是由多层碳纤维预浸料依次层叠并绕过套环11后完成缠绕,然后固化形成的索体,碳纤维预浸料的纤维长度方向与索体本体12的缠绕方向相同,套环11的轴线与索体本体12的缠绕方向垂直,索体本体12沿其缠绕方向具有远离套环11的第一连接端13,第一连接端13的厚度小于套环11的直径。平行索体20是由多个等宽的碳纤维板平行堆叠获得的具有矩形截面的索体,碳纤维板的纤维长度方向与平行索体20的长度方向相同,平行索体20在其长度方向上具有与两个套环索体10分别对应的第二连接端23,第二连接端23与第一连接端13搭接且搭接处存在连接二者的树脂层。
需要说明的是,由于搭接时碳纤维预浸料上浸渍有树脂,因此在固化后制备获得自锚式复材拉索1000时第一连接端13和第二连接端23的搭接处存在连接二者的树脂层。
在上述实现过程中,利用自锚式复材拉索1000结构的改进能实现其快速生产,并且具有良好的经济性、适应性和稳定性。其中套环索体10以及平行索体20分段式设置并连接在一起,相比于直接采用碳纤维预浸料一体成型的铺设方式,无论自锚式复材拉索1000的尺寸大或小均易于制备,且制作过程简单可控,而且利用碳纤维预浸料的纤维长度方向与索体本体12的缠绕方向相同,索体本体12沿其缠绕方向具有远离套环11的第一连接端13,碳纤维板的纤维长度方向与平行索体20的长度方向相同,平行索体20在其长度方向的上具有与两个套环索体10分别对应的作为第二连接端23,也即是两个套环索体10对称布置于平行索体20沿长度方向的两端且纤维的长度方向相同,因此使最终获得的自锚式复材拉索1000沿碳纤维长度方向的力学性能优越,从而获得大拉力碳纤维拉索。
其中,碳纤维板可通过挤拉工艺提前预制成型,此时由于平行索体20是由多个等宽的碳纤维板平行堆叠所得,相比于碳纤维预浸料铺设获得的平行索体20,碳纤维的受力方向更为顺直,层间方向更为水平,从而平行索体20的力学性能更佳,而且可通过裁剪直接控制碳纤维板的长度且裁剪过程中基本无损耗,有效提高碳纤维板的利用率并且满足不同工程载荷的需求,并且碳纤维板制作工艺成熟,可实现批量化生产,从而减低自锚式复材拉索1000的制作难度以及提高其制作效率,并且平行索体20的制备简单,无需多副模具的配合,简化制备成本。
可选地,请参阅图3,平行索体20包括中间板21以及多个边缘板22,多个边缘板22分别设置于中间板21在其厚度方向的两侧。
可选地,边缘板22的数量为偶数个,偶数个边缘板22对称布置于中间板21的两侧。上述对称布置的方式不仅便于安装平行索体20,降低制备平行索体20的难度,并且对称布置的方式使平行索体20受力更为均匀,使其力学性能更佳。
由于平行索体20是由多个等宽的碳纤维板平行堆叠获得的索体,因此为了便于安装,且在安装过程中支撑边缘板22,使其保持平行布置,中间板21的厚度≥边缘板22的厚度,例如,中间板21的厚度为边缘板22的厚度的2倍。
各套环11的材质为金属,包括但不局限于不锈钢等,套环11用于支撑索体本体12并与索体本体12固定连接,从而在使用时便于将自锚式复材拉索1000通过套环11与目标装置进行连接。
各索体本体12是由多层碳纤维预浸料依次层叠并绕过对应的套环11后完成缠绕,然后固化形成的索体,上述设置能够能很好利用套环11处多层碳纤维预浸料层间的黏结力、索体与套环11之间的摩擦力、第二连接端23与第一连接端13搭接,且第一连接端13的厚度小于套环11的直径导致的索体本体12与套环11之间的机械咬合力与摩擦力,以实现套环11锚固作用,提升锚固效率、缩短锚固长度。
请参阅图4,各索体本体12沿缠绕方向具有依次连接的第一段121、缠绕段122以及第二段123,缠绕段122与套环11的外环面紧密贴合,第一段121与缠绕段122的一端连接且与套环11相切,第二段123与缠绕段122的另一端连接且与套环11相切。第一段121远离缠绕段122的一端以及第二段123远离缠绕段122的一端共同构成第一连接端13,第一连接端13的厚度小于套环11的直径,也即是第一段121与第二段123之间的距离自靠近缠绕段122的一端至远离缠绕段122的一端逐渐变小。
索体本体12沿厚度方向包括多层结构层125以及至少一层加强层127,加强层127具有与边缘板22对接的第一对接面128,加强层127夹设于相邻的两层结构层125之间,各结构层125具有伸出第一对接面128的搭接端126,以使第一对接面128与对应的位于第二连接端23的边缘板22对接时,多个搭接端126分别搭接于对应的边缘板22在厚度方向的两侧。
采用上述设置方式可使第一连接端13与第二连接端23稳定的搭接在一起,有利于提高第二连接端23与第一连接端13的搭接强度。
可选地,为了保证连接的稳定性,第一连接端13和第二连接端23的搭接处平滑过渡。
如图3所示,边缘板22的数量为两个,两个边缘板22对称布置于中间板21的两侧。此时,构成索体本体12的多层碳纤维层包括两层结构层125以及一层加强层127,加强层127的第一对接面128与位于第二连接端23的边缘板22对接时,两层结构层125的搭接端126分别搭接于对应的边缘板22在厚度方向的两侧。
如图4所示,索体本体12与套环11的外环面共同构成腔体129;其中腔体129大致呈类V型。请参阅图5,套环索体10还包括设置于腔体129内的支撑部14,支撑部14具有用于支撑索体本体12的两个斜面141,两个斜面141的一端的端部分别与套环11的外环面相切,两个斜面141的另一端的端部相连以形成封闭端。
在一些可选地实施例中,支撑部14可拆卸设置于腔体129内。
本实施例中,支撑部14固设置于腔体129内。
无论哪种实施例,支撑部14的材质可以为尼龙材质或金属材质,还可以为采用其他耐高温、耐老化材质进行制作。当支撑部14为金属材质时,可选为屈服强度≥355MPa的钢材,此时其可与套环11材质相同且固定连接,此时支撑部14固设置于腔体129内。
本实施例中,支撑部14固设置于腔体129内且支撑部14的材质为尼龙,其中支撑部14的封闭端具有与第一对接面128齐平的第二对接面142,其中当第一对接面128与位于第二连接端23的边缘板22对接时,第二对接面142与位于第二连接端23的中间板21对接。
需要说明的是,为了使第二连接端23与第一连接端13搭接强度满足预设要求,可以采用在第二连接端23与第一连接端13的搭接处额外灌入树脂,使其进行粘结在一起。
本实施例中,请参阅图1以及图2,自锚式复材拉索1000还包括与两个套环索体10对应的两个锚固结构30,锚固结构30夹持于第一连接端13和第二连接端23以夹紧第一连接端13和第二连接端23的搭接处。采用上述方式可使第二连接端23与第一连接端13的搭接处在单位面积内的搭接强度≥20MPa。
请参阅图2以及图6,锚固结构30包括两片分别设置于位于第一连接端13和第二连接端23的搭接处在其厚度方向的两侧的金属夹片31,以及多个用于紧固两片金属夹片31的紧固件32。
各金属夹片31具有沿碳纤维预浸料的纤维长度方向布置且连接的水平夹持面311以及倾斜夹持面313,水平夹持面311沿碳纤维预浸料的纤维长度方向具有首端以及末端,其中,首端与位于第二连接端23的结构层125的端面齐平,末端与位于第二连接端23的平行索体20的端面齐平。倾斜夹持面313以平行索体20的端面为起点向靠近套环11的一侧延伸,倾斜夹持面313的倾斜角度与支撑件保持一致。
金属夹片31具有与碳纤维板的纤维长度方向垂直且位于同一平面的宽度方向,可选地,紧固件32的数量为偶数个,例如两个、四个等,偶数个紧固件32对称分布在金属夹片31在宽度方向上的两侧,偶数个紧固件32在金属夹片31的宽度方向上形成供第一连接端13和第二连接端23穿过的夹持空间。
紧固件32可以为单独的沉头螺栓,此时金属夹片31设有与紧固件32配合的螺孔,利用二者的配合进行紧固,或者紧固件32为沉头螺栓和螺帽,此时金属夹片31设有与紧固件32配合的通孔,利用沉头螺栓、螺帽以及通孔的配合进行紧固,在此不做限定。
请参阅图1至图6,本申请还提供了一种自锚式复材拉索1000的制备方法,其包括:
S1、获得用于制备各套环索体10的支撑部14、套环11以及碳纤维预浸料。
其中,支撑部14为尼龙材质,套环11为不锈钢材质且其外环面的直径需大于8H。
支撑部14的第二对接面142厚度为2H,支撑部14远离第二对接面142的一端为弧面,支撑部14远离第二对接面142的一端的厚度与套环11匹配大于8H,以使支撑部14远离第二对接面142的一端的弧面与套环11能够紧密贴合,以使支撑部14的两个斜面141分别与套环11的外环面相切。
S2、获得用于制备平行索体20的中间板21以及边缘板22。
其中,厚度为2H的中间板21一块,厚度为H的边缘板22的两块。
S3、按照套环11、支撑部14、中间板21、支撑部14、套环11的顺序依次对接后,在中间板21的上下两侧完成边缘板22的铺设,以及采用碳纤维预浸料绕过对应的套环11并依次层叠布置以完成组成各索体本体12的多层碳纤维层的铺设,其中多层碳纤维层中,部分碳纤维预浸料作为加强层与边缘板22对接,余下的碳纤维预浸料作为结构层125分别搭接于边缘板22在厚度方向的两表面以使第一连接端13与第二连接端23搭接。
具体地,先将套环11、支撑部14、中间板21、支撑部14、套环11的顺序依次对接接后,在中间板21的上下两侧完成边缘板22的铺设,两个边缘板22对称布置在中间板21的上下两侧,且中间板21和两个边缘板22平行布置。
然后采用碳纤维预浸料绕过对应套环11并依次层叠布置以完成构成各索体本体12的多层碳纤维层的铺设,两个索体本体12可同步进行铺设,也可以先后进行铺设,在此不做限定。其中铺设过程中,将多层碳纤维层沿厚度方向分为两层结构层125,以及一层位于两层结构层125之间的加强层127,由于后续在固化过程中需要挤压,导致最终产品中固化的结构层125和加强层127的厚度减小,因此此时未固化的结构层125和未固化的加强层127的厚度均为1.1H。
在中间板21的上下两侧完成边缘板22的铺设,以及采用碳纤维预浸料绕过对应的套环11并依次层叠布置以完成组成各索体本体12的多层碳纤维层的铺设的步骤包括:
先将一层碳纤维预浸料构成的未固化的结构层125依次铺设在套环11的表面、支撑部14的两个斜面141、以及中间板21位于第一连接端13的两侧,然后在中间板21的上下两侧完成边缘板22的铺设,然后在已经铺设的结构层125的表面铺设与边缘板22对接且由碳纤维预浸料构成的未固化的加强层,最后在位于第一连接端13的边缘板22的外表面以及加强层的表面铺设另一层由碳纤维预浸料构成的未固化的结构层125。需要说明的是,实际制备过程中,需要预先在模具上做好定位,保证平行索体20部分、预浸料结构层125、加强加强层127的首、尾位置满足设计要求。
c.铺贴层数:适应不同的应用要求,平行索体20部分采用1*拉挤板材中心层+2N*拉挤板材外层的数量关系(N为整数且N≥1)来设定;索体本体12的铺层部分则采用(N+1)*结构层125+N*加强层127的数量关系来设定。
S4、采用锚固结构30和/或灌注树脂的方式连接各第一连接端13以及对应的第二连接端23,然后固化成型。
本实施例中,采用锚固结构30夹紧搭接在一起的第一连接端13以及第二连接端23,然后固化成型。
各锚固结构30具有两片金属夹片31以及四个紧固件32,两片金属夹片31相对设置于搭接处的厚度方向的两侧。其中,首端与位于第二连接端23的结构层125的端面齐平,末端与位于第二连接端23的平行索体20的端面齐平。倾斜夹持面313以平行索体20的端面为起点向靠近套环11的一侧延伸,倾斜夹持面313的倾斜角度与支撑件保持一致。四个紧固件32与两片金属夹片31螺纹连接,以夹紧搭接在一起的第一连接端13以及第二连接端23。
综上,本申请提供的自锚式复材拉索及其制备方法,利用自锚式复材拉索结构的改进使其不仅能够作为大拉力碳纤维拉索进行应用,使自锚式复材拉索可应用于建筑工程中,而且能实现自锚式复材拉索快速生产,具有良好的经济性、适应性和稳定性。
以上仅为本申请的优选实施例而已,并不用于限制本申请,对于本领域的技术人员来说,本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本申请的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种自锚式复材拉索,其特征在于,包括:
两个套环索体,每个套环索体包括套环以及与所述套环固定连接的索体本体,所述索体本体是由多层碳纤维预浸料依次层叠并绕过所述套环后完成缠绕,然后固化形成的索体,所述碳纤维预浸料的纤维长度方向与所述索体本体的缠绕方向相同,所述套环的轴线与所述索体本体的缠绕方向垂直,所述索体本体沿其缠绕方向具有远离所述套环的第一连接端,所述第一连接端的厚度小于所述套环的直径;以及
平行索体,所述平行索体是由多个等宽的碳纤维板平行堆叠获得的具有矩形截面的索体,所述碳纤维板的纤维长度方向与所述平行索体的长度方向相同,所述平行索体在其长度方向上具有与所述两个套环索体分别对应的第二连接端,所述第二连接端与对应的所述第一连接端搭接且搭接处存在连接二者的树脂层。
2.根据权利要求1所述的自锚式复材拉索,其特征在于,所述平行索体包括中间板以及多个边缘板,所述多个边缘板分别设置于所述中间板在其厚度方向的两侧;
各所述索体本体沿厚度方向包括多层结构层以及至少一层加强层,所述加强层具有与所述边缘板对接的对接面,所述加强层夹设于相邻的两层所述结构层之间,各所述结构层具有伸出所述对接面的搭接端,以使所述对接面与其对应的位于所述第二连接端的所述边缘板对接时,多个所述搭接端分别搭接于对应的所述边缘板在厚度方向的两侧。
3.根据权利要求2所述的自锚式复材拉索,其特征在于,所述边缘板的数量为偶数个,偶数个所述边缘板对称布置于所述中间板的两侧。
4.根据权利要求2所述的自锚式复材拉索,其特征在于,所述中间板的厚度≥所述边缘板的厚度。
5.根据权利要求1-4任意一项所述的自锚式复材拉索,其特征在于,所述第一连接端和第二连接端的搭接处平滑过渡。
6.根据权利要求1-4任意一项所述的自锚式复材拉索,其特征在于,所述自锚式复材拉索还包括与所述两个套环索体对应的两个锚固结构,各所述锚固结构夹持于对应的所述第一连接端和所述第二连接端。
7.根据权利要求1-4任意一项所述的自锚式复材拉索,其特征在于,所述索体本体与所述套环的外环面共同构成腔体;
所述套环索体还包括设置于所述腔体内的支撑部,所述支撑部具有用于支撑所述索体本体的两个斜面,两个所述斜面的一端的端部分别与所述套环的外环面相切,两个所述斜面的另一端的端部相连以形成封闭端。
8.根据权利要求7所述的自锚式复材拉索,其特征在于,所述支撑部可拆卸设置于所述腔体内。
9.根据权利要求7所述的自锚式复材拉索,其特征在于,所述支撑部固设置于所述腔体内。
10.一种如权利要求1所述的自锚式复材拉索的制备方法,其特征在于,包括:
获得用于制备各所述套环索体的支撑部、套环以及碳纤维预浸料;
获得用于制备所述平行索体的中间板以及边缘板;
按照所述套环、所述支撑部、所述中间板、所述支撑部、所述套环的顺序依次对接后,在所述中间板的上下两侧完成边缘板的铺设以及采用碳纤维预浸料绕过对应的所述套环并依次层叠布置以完成组成各所述索体本体的多层碳纤维预浸料的铺设,其中所述碳纤维预浸料沿厚度方向的部分碳纤维预浸料作为加强层与所述边缘板对接,余下的所述碳纤维预浸料作为结构层分别搭接于所述边缘板在厚度方向的两表面以使所述第一连接端与对应的所述第二连接端搭接;
采用锚固结构和/或灌注树脂的方式连接各第一连接端以及对应的第二连接端,然后固化成型。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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CN202210866412.8A CN115125839A (zh) | 2022-07-22 | 2022-07-22 | 自锚式复材拉索及其制备方法 |
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2022
- 2022-07-22 CN CN202210866412.8A patent/CN115125839A/zh active Pending
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