【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及工程材料cfrp应用领域，特别涉及一种可更换索体的插接式平行板索结构设计及制作方法。
技术介绍
1、cfrp是碳纤维增强复合材料，随着近几年cfrp锚索在不同工程中的规模应用，平行板索作为碳纤维锚索主要形式之一，被各大高校、公司开发出了以机械锁紧、界面粘接为主的丰富结构形式，大大优化了传统金属索具体积大、自重大、组装繁琐、运输难、安装难、维护难等问题，不仅能为设计师提供更多的结构选型，同时降低了生产难度，还为工程项目过程中涉及的运转、施工、维护等环节，带来了诸多便利，优势明显。
2、目前行业内，板索结构特点明显：实心索体形式的拉索，受限于运输难、锚固效率低，无法像棒索一样做大跨距的应用；多层板材索体形式的拉索，受限于运行周期中的长期应力作用下锚固端与索体的滑移、疲劳问题，造成板索较短的寿命周期，频繁换索，项目投入大，风险高。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是提供一种可更换索体的插接式平行板索结构及制作方法，具有生产难度小、锚固效率高、易于现场施工操作、可更换单片索体的特点。
2、本专利技术的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：
3、可更换索体的插接式平行板索结构，包括锚头和平行板索体，锚头包括不锈钢锚芯，平行板索体包括若干平行设置的索体碳板，锚头的末端与其中一个索体碳板的端部对接，不锈钢锚芯外交替设置有热塑性碳纤维预浸料和三轴碳板，热塑性碳纤维预浸料与索体碳板搭接区域为粘接区，热塑性碳纤维预浸料的端部分别延伸至粘接区并位于
4、作为优选，不锈钢锚芯的末端与索体碳板的厚度相同。
5、作为优选，热塑性碳纤维预浸料的厚度是索体碳板的一半。
6、作为优选，粘接区上下设置有用于紧固的压板。
7、作为优选，索体碳板使用同一种规格的碳板，直线度、树脂含量、尺寸等参数一致。
8、作为优选，三轴碳板为预先用模压工艺、±45°及0°方向的三轴碳布制成，树脂含量、0°单丝方向、厚度与索体碳板保持一致。
9、作为优选，索体碳板的数量为奇数，与不锈钢锚芯对接的索体碳板为中心碳板，上、下端分布的索体碳板数量为偶数且对称分布。
10、作为优选，热塑性碳纤维预浸料的端部位于粘接区的中部至右部之间的区域，热塑性碳纤维预浸料的端部在中心碳板的两侧成v形分布。
11、可更换索体的插接式平行板索结构的制作方法，在厂内制作成品，工程直接应用时，采用以下步骤：
12、步骤一：将不锈钢锚芯与索体碳板对接，不锈钢锚芯末端高度h锚芯与索体碳板厚度h碳板一致，然后使用1/2h碳板厚度的热塑性碳纤维预浸料缠绕覆盖粘接区；
13、步骤二：粘接区上、下面，放置碳板，然后铺设用作缓冲层的三轴碳板；
14、步骤三：使用1/2h碳板厚度的热塑性碳纤维预浸料缠绕覆盖粘接区；
15、步骤四：重复步骤二～步骤三，达到预设结构；
16、步骤五：将压板对准到预设位置，做整体紧固；
17、步骤六：利用拉力设备、保温箱，持续对锚头区域施加≥理论最大载荷*80％的拉力，并进行真空固化。
18、作为优选，在厂内制作半成品，工程现场快速组装时，包括以下步骤：
19、步骤一：根据所述的操作步骤一～六制作，将索体碳板更换成替代钢板，界面不得涂抹脱模剂，使用脱模布方式脱模，替代钢板厚度+脱模布厚度＝索体碳板厚度；
20、步骤二：拆除脱模布及替代钢板，对粘接区界面进行等离子喷涂；
21、步骤三：根据插接式锚头每层碳板长度，对现场索体碳板进行裁剪；
22、步骤四：从中心碳板开始做粘接，依次往外层操作；
23、步骤五：将压板对准到预设位置，做整体紧固；
24、步骤六：利用保温箱，进行真空固化。
25、综上所述，本专利技术具有以下有益效果：
26、1.拉挤工艺成型的平行板索体，具有强度高、稳定性好、成本低，生产拉索不受生产设备及场地限制的优点；
27、2.热塑性碳纤维预浸料在受力情况下成型，其纤维受力方向更符合拉索实际应用；
28、3.采用模压成型的三轴碳板作为缓冲层碳板，可有效分解拉应力，改善索体碳板层间剪力情况；
29、4.快速组装式的锚头，可在现场进行拼装，解决运输问题，降低工艺难度；
30、5.平行板索体损坏时，可单独更换平行板索体，大大降低了使用成本；
31、6.多层的索体碳板受力机理合理，在振动、风载等复杂力作用下，可通过扭转变形来抵消作用力。
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1.可更换索体的插接式平行板索结构，包括锚头(1)和平行板索体(2)，锚头(1)包括不锈钢锚芯(11)，平行板索体(2)包括若干平行设置的索体碳板(21)，其特征在于，锚头(1)的末端与其中一个索体碳板(21)的端部对接，不锈钢锚芯(11)外交替设置有热塑性碳纤维预浸料(12)和三轴碳板(13)，热塑性碳纤维预浸料(12)与索体碳板(21)搭接区域为粘接区(22)，热塑性碳纤维预浸料(12)的端部分别延伸至粘接区(22)并位于相邻的索体碳板(21)之间，三轴碳板(13)的端部分别与索体碳板(21)的端部对接。
2.根据权利要求1所述的可更换索体的插接式平行板索结构，其特征在于，不锈钢锚芯(11)的末端与索体碳板(21)的厚度相同。
3.根据权利要求1所述的可更换索体的插接式平行板索结构，其特征在于，热塑性碳纤维预浸料(12)的厚度是索体碳板(21)的一半。
4.根据权利要求1所述的可更换索体的插接式平行板索结构，其特征在于，粘接区(22)上下设置有用于紧固的压板(23)。
5.根据权利要求1所述的可更换索体的插接式平行板索结构，其特
6.根据权利要求1所述的可更换索体的插接式平行板索结构，其特征在于，三轴碳板(13)为预先用模压工艺、±45°及0°方向的三轴碳布制成，树脂含量、0°单丝方向、厚度与索体碳板(21)保持一致。
7.根据权利要求1所述的可更换索体的插接式平行板索结构，其特征在于，索体碳板(21)的数量为奇数，与不锈钢锚芯(11)对接的索体碳板(21)为中心碳板(14)，上、下端分布的索体碳板(21)数量为偶数且对称分布。
8.根据权利要求1所述的可更换索体的插接式平行板索结构，其特征在于，热塑性碳纤维预浸料(12)的端部位于粘接区(22)的中部至右部之间的区域，热塑性碳纤维预浸料(12)的端部在中心碳板(14)的两侧成V形分布。
9.根据权利要求1-8任意一项所述的可更换索体的插接式平行板索结构的制作方法，其特征在于，在厂内制作成品，工程直接应用时，采用以下步骤：
10.根据权利要求9所述的可更换索体的插接式平行板索结构的制作方法，其特征在于，在厂内制作半成品，工程现场快速组装时，包括以下步骤：
...【技术特征摘要】
1.可更换索体的插接式平行板索结构，包括锚头(1)和平行板索体(2)，锚头(1)包括不锈钢锚芯(11)，平行板索体(2)包括若干平行设置的索体碳板(21)，其特征在于，锚头(1)的末端与其中一个索体碳板(21)的端部对接，不锈钢锚芯(11)外交替设置有热塑性碳纤维预浸料(12)和三轴碳板(13)，热塑性碳纤维预浸料(12)与索体碳板(21)搭接区域为粘接区(22)，热塑性碳纤维预浸料(12)的端部分别延伸至粘接区(22)并位于相邻的索体碳板(21)之间，三轴碳板(13)的端部分别与索体碳板(21)的端部对接。
2.根据权利要求1所述的可更换索体的插接式平行板索结构，其特征在于，不锈钢锚芯(11)的末端与索体碳板(21)的厚度相同。
3.根据权利要求1所述的可更换索体的插接式平行板索结构，其特征在于，热塑性碳纤维预浸料(12)的厚度是索体碳板(21)的一半。
4.根据权利要求1所述的可更换索体的插接式平行板索结构，其特征在于，粘接区(22)上下设置有用于紧固的压板(23)。
5.根据权利要求1所述的可更换索体的插接式平行板索结构，其特征在于，索体碳板(2...
【专利技术属性】
技术研发人员：马力，陈中伟，张玉庆，赵旺盛，刁学煜，李方泽，
申请(专利权)人：中复碳芯电缆科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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