[发明专利]含碳纤维复合材料智能筋的主缆用索股及安装方法

权利要求书

1.一种含碳纤维复合材料智能筋的主缆用索股，其特征在于：包括一根或多根碳纤维复合材料智能筋(1)与若干根钢丝(6)，所述碳纤维复合材料智能筋(1)包括光纤(2)，光纤(2)上设有若干光纤光栅传感器(3)，所述光纤光栅传感器(3)安装于主缆索股上的主索鞍、散索夹、索夹处、中跨中点及锚头点位置,索股(7)表面通过缠包带(10)包扎。

2.根据权利要求1所述的一种含碳纤维复合材料智能筋的主缆用索股，其特征在于：所述索股(7)横截面为六边形，索股(7)中碳纤维复合材料智能筋(1)与钢丝(6)根数之和为61根、91根、127根或169根。

3.一种如权利要求1所述的含碳纤维复合材料智能筋的主缆用索股的安装方法，其特征在于：首先计算悬索桥主缆用索股长度，找到关键部位在索股的位置，制作光纤(2)，并根据关键部位的位置在光纤(2)上布置光纤光栅传感器(3)；然后将光纤(2)两端套上塑料松管(4)，通过拉挤成型工艺将含有光纤光栅传感器(3)的光纤(2)、碳纤维及环氧树脂制作成碳纤维复合材料智能筋(1)；然后将碳纤维复合材料智能筋(1)的两端从含有塑料松管(4)的部位剥开，露出光纤(2)，可采用不锈钢套管(5)保护外露光纤(2)；将一根或多根碳纤维复合材料智能筋(1)与若干根钢丝(6)组成索股(7)，然后用高强度定型缠包带(10)等间距地对成型后的索股(7)进行定型包扎；索股(7)两端配有锚具(8)，碳纤维复合材料智能筋(1)及钢丝(6)在锚具(8)中发散开来，用分丝板(11)来定位；锚具(8)中灌注环氧冷铸填料(12)；光纤(2)从索股(7)两端的锚具(8)尾部引出，通过导线(14)连接到能检测光纤光栅变化的光时域反射仪(15)上；在悬索桥主缆施工和服役期间，通过光时域反射仪(15)监测碳纤维复合材料智能筋(1)在主缆不同关键部位的变形和应力状态，根据相邻钢丝(6)与碳纤维复合材料智能筋(1)变形一致的原则，获得钢丝(6)在主缆不同关键部位的变形和应力状态。

4.根据权利要求3所述的一种含碳纤维复合材料智能筋的主缆用索股的安装方法，其特征在于：所述光纤光栅传感器(3)具有高微应变量及耐高温特性，微应变量达8000με～16000με，耐温达180℃以上。

5.根据权利要求3所述的一种含碳纤维复合材料智能筋的主缆用索股的安装方法，其特征在于：所述用于制作碳纤维复合材料智能筋(1)的环氧树脂采用耐高温环氧树脂，要求环氧树脂的玻璃化温度为220℃。