本实用新型专利技术为一种由碳纤维板堆叠形成的拉索装置，包括由若干等宽的碳纤维板平行堆叠成具有矩形截面的索体，及套设于索体外的塑料管护套，和用于锚固索体的锚头。本实用新型专利技术为一种截面小、强度高、有利于安装锚固的索体，其抗拉性能优异，生产工艺简单，有利于安装和施工，使用寿命长，综合性价比更高，使之可用于大型建筑结构，在碳中和的政策背景下，使其具备对钢索的替代能力。对钢索的替代能力。对钢索的替代能力。
【技术实现步骤摘要】
一种由碳纤维板堆叠形成的拉索装置
[0001]本公开涉及一种固定建筑物的加强件，具体为一种由碳纤维板堆叠形成的拉索装置。
技术介绍
[0002]此部分的陈述仅仅提供与本公开有关的
技术介绍
信息，并且这些陈述可能构成现有技术。在实现本技术过程中，专利技术人发现现有技术中至少存在如下问题。
[0003]随着科技的发展，大型工程越做越大。在我国，基建规模全球领先，大型工程所应用的拉索有巨大的需求，且结构拉索造价高昂，其市场规模难以估量。而大型工程结构中85％以上是自重，巨大重量意味着结构的高负荷、高地震响应和高成本。目前大型建筑的拉索均采用钢索。钢索作为传统结构用索，常用于桥梁拉索，钢结构体外索等。但钢索的使用寿命受环境影响较大，钢索护套易老化破损，在潮湿和腐蚀环境下，钢索锈蚀严重，工程中有很多结构因钢拉索锈蚀断裂造成重大生命、财产损失；钢索的耐久性大打折扣，达不到设计的使用年限，影响结构安全；自重较大，运输和安装相对比较困难，需要与之匹配的大型设备配合施工，施工周期长，施工成本高。后期维护成本同样偏高。由于钢的材料特性，钢索比重大，这都限制钢索体系桥梁的极限跨径和承载效率。
[0004]由于钢索具有上述缺陷，市场急切需要一种可以替代钢索的产品，克服钢索存在的不足，以满足市场的应用需求。随着科技的进步，市场上出现了一些准备替代钢索的产品，如：
[0005]超级聚烯烃长丝制作的纤维绳索，抗拉强度与钢丝相当，甚至更高，但耐磨损能力与耐热能力不如钢索。
[0006]高分子化合物制作的纤维绳索，具有高强度、耐腐蚀、耐磨、轻便的特性，但稳定性不如钢索。
[0007]碳纤维拉索(CFRP拉索)，相对于钢索，密度约为钢索密度的1/5，而抗拉强度明显高于钢索，显示其轻质高强的特性十分突出；弹性模量与封闭式钢索相当，但其强模比显著高于钢索，这使得CFRP拉索可以以较小的轴向刚度实现与钢索同等大小的承载能力；抗腐蚀、抗疲劳、抗蠕变性能亦优于钢索，而线膨胀系数仅为钢索的1/10。因此，碳纤维增强复合材料(简称碳纤维复材)具有轻质高强、耐腐蚀、耐疲劳等优点，在最近十几年中随着研究和工程实践的不断发展，已经越来越被了解和肯定。
[0008]如申请号CN201020289723.5名称为“碳纤维绳索”的专利，采用大丝束碳纤维制成的拉索，由若干碳纤维制成的单股绳索绞合而成，每一股单股绳索的横截面均为圆形或椭圆形。由三股或七股单股绳索绞合而成。该拉索强度和模量高，密度小，耐腐蚀性能好，膨胀系数低，耐高温蠕变性能好，摩擦系数小，自润滑，导电性高。既具有高于钢材的拉伸模量和数倍的拉伸强度，又具有纤维的可编织性能。又如，申请号CN201711428402.1名称为“一种碳纤维绳索”的专利，由多种材料混编的碳纤维绳索包括碳纤维丝、陶瓷纤维丝、玄武岩纤维丝，然后由碳纤维丝束、陶瓷纤维丝束、玄武岩纤维丝束绞合而成碳纤维绳索；该拉索的
强度和模量高、密度小、耐腐蚀性能好、膨胀系数低、耐高温蠕变性能好、摩擦系数小、自润滑且导电性高。
[0009]由此可见，碳纤维拉索很有希望在日后作为替代钢索的产品，用于大型建筑结构。但是，由于上述两个专利的物理形状均为圆棒形，锚固时碳纤维受压易破坏，且锚具造价昂贵，施工难度大，锚具夹持力低下，导致工程质量不稳。
[0010]为解决圆棒形碳纤维拉索的不足，申请号CN112064504A名称为“自锚式碳纤维拉索”的专利，采用缠绕型碳纤维布制成的碳纤维索体。该索体在一定程度上解决了锚固和稳定性的问题，但该索体是由单向碳纤维预浸料依次层叠环绕固化形成的多层碳纤维索体，提供的拉力仅几十吨级，远远达不到钢索几百吨上千吨的拉力级别，无法满足大型工程结构的应用需求。且基于该技术的产品，其环带索需要使用预浸料，长度不能太长，最多十米，拉索长度不能太长，使其应用范围也受很大局限，不能满足大型工程对长度的一般需求。且该种锚具和索体造价高昂，不利于在实际工程中应用推广。
[0011]为解决缠绕型碳纤维索体拉力不足的问题，申请号CN111021631A名称为“一种圆截面多层片材型CFRP拉索体系”公开了一种圆截面多层片材型CFRP拉索，由CFRP片材和泡沫板材间隔堆叠成圆截面索体4。通过上夹板5、下夹板6和夹片，将圆截面索体4夹在上下夹板之间，并采用紧固螺栓8和螺母9进行锚固，如图4所示。为了得到圆形截面，其采用了不同宽度的15层碳纤维板和16 层不同宽度的聚氨酯泡沫板材堆叠而成。相对于一般的圆棒型碳纤维拉索，锚固相对科学，可采用一般的锚具，成本较低。
[0012]由于本专利申请人与上述专利申请人为关联单位，专利技术人在该专利产品实际使用和实验测试中发现，该圆形截面CFRP拉索在锚具紧固期间容易出现中间的碳纤维板滑出的情况，导致无法实现锚固；且，其上下压板在螺栓紧固时易弯曲变形严重，导致紧固螺栓也发生弯曲变形，改变了锚头和螺栓的形状，对整体受力非常不利，影响锚头的使用寿命，进而影响工程质量和工程使用寿命；拉索的承载能力/工作性能也不尽理想，很难运用在大型建筑结构上。由于其为了组合成圆形截面而采用不同宽度的碳纤维板进行叠合，片材的规格更加复杂，给生产、运输、组装带来了更大的难度。
[0013]综上，在抗拉强度上，以上同类产品的拉索不能应用于大型建筑结构的主要原因是使用的索体使锚固设计变得异常困难，不能实现较大的拉力，不能满足大型工程的需要；在使用寿命上，同类产品在强度、防腐、抗紫外线等方面均存在不足，如目前应用大型建筑结构的钢索，理论使用寿命20年，实际应用中大打折扣，有的甚至5年不到，需要长期定期维修，维修成本高昂；在制作工艺和安装工艺上，也存在组装难、运输难、施工难等问题，且因工艺缺陷导致的材料力学损耗；在维护方面，均比较麻烦。
[0014]故，现在市场上已经应用于工程项目的纤维拉索，其应用范围相对较窄，其吨位较低，造价高，施工难，目前仅仅停留在理论学术层面，不具有实用性和推广性，特别是在大型建筑结构领域，目前还没有实际应用的案例。
技术实现思路
[0015]针对上述问题，本技术的目的在于解决现有技术中的一部分问题，或至少缓解这些问题。
[0016]一种由碳纤维板堆叠形成的拉索装置，包括若干板材平行紧密堆叠形成的索体；
所述若干板材为等宽的碳纤维板。
[0017]进一步的，所述若干碳纤维板的长度一致。
[0018]由碳纤维板堆叠形成的拉索装置，还包括套设于所述索体外的矩形的护套。
[0019]进一步的，所述护套由塑料构成。
[0020]由碳纤维板堆叠形成的拉索装置，还包括锚头；所述锚头为波形多层锚头，包括上夹板、下夹板和若干夹片；所述夹片为波形夹片。
[0021]进一步的，所述若干波形夹片的材质和规格相同。
[0022]进一步的，所述上夹板、下夹板和夹片的相应部分均设有螺孔。
[0023]本技术具有如下有益效果：
[0024]1、采用若干等宽的碳纤维板堆叠成具有矩形截面的索体，锚固时可以提本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种由碳纤维板堆叠形成的拉索装置，包括若干板材平行紧密堆叠形成的索体(2)；其特征在于，所述若干板材为等宽的碳纤维板(1)。2.根据权利要求1所述的由碳纤维板堆叠形成的拉索装置，其特征在于，所述若干碳纤维板(1)的长度一致。3.根据权利要求1或2所述的由碳纤维板堆叠形成的拉索装置，其特征在于，还包括套设于所述索体(2)外的矩形的护套(3)。4.根据权利要求3所述的由碳纤维...
【专利技术属性】
技术研发人员：卓静，张永辉，张道华，陈波，田国昌，
申请(专利权)人：重庆达力索缆科技有限公司，
类型：新型
国别省市：
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