研究课题

高性能CFRP索斜拉桥技术
 发布日期:  2009-3-3  

 

    特希达联合东南大学、江苏大学合作研发了高性能的CFRP索斜拉桥技术,形成了一套CFRP拉索的制索和挂索工艺,研制了具有自主知识产权的直筒内锥式CFRP索锚具,促进了我国在该领域的科技进步和发展,具有重要的理论意义和广泛的应用前景。
    将CFRP索用作斜拉索能充分发挥材料性能优势:一方面从根本上解决当前斜拉桥发展过程中面临的一个难题——钢拉索的腐蚀退化问题;另一方面可减轻上部结构自重,提高斜拉桥的跨越能力和承载效率,从而在建造呼声越来越高的未来跨海、跨洲际大桥中发挥技术优势和经济优势。
    与传统钢材相比,CFRP具有轻质、高强、耐腐蚀、耐疲劳、线膨胀系数低等优良性能,它的这些材料性能优点使其特别适用于水深域宽、环境条件恶劣的跨海工程中。CFRP拉索轻质、高强的性能有利于提高斜拉桥的跨越能力,减小拉索发生参数共振的机率及危害,当跨径超大时,还可以改善斜拉桥的某些静、动力性能,减小下部结构的材料用量及施工难度;其膨胀性系数低的特点又有利于减小温度应力。CFRP耐腐蚀、耐疲劳的优良性能是其在恶劣环境条件发挥用武之地的保障,由CFRP制索的拉索,使用期无需专门维护,可节省或降低后期维修费用。
    CFRP拉索在中跨至特大跨斜拉桥上均可采用,以解决传统钢拉索的腐蚀和疲劳问题,避免使用期换索。由于用于特大跨径斜拉桥可提高斜拉桥的跨越能力,减小拉索发生参数共振的几率及危害,还可以改善斜拉桥的某些静、动力性能等,因而用于特大跨径斜拉桥中经济效益会更好,相信会在未来的跨海峡大桥中发挥举足轻重的作用。
    虽然现阶段CFRP材料的价格依然较贵,但随着CFRP材料的国产化和在土木工程中的大力推广使用,未来CFRP材料相对高强钢材等强度的比价会进一步降低,考虑到其高比强度、免维护、桥梁设计期内无需换索等全寿命费用,相信在未来大跨、特大跨斜拉桥中采用CFRP拉索会获得良好的经济效益。
 

 
 
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