[实用新型]含碳纤维复合材料智能筋的主缆用索股

说明书

本实用新型涉及一种含碳纤维复合材料智能筋的主缆用索股，包括一根或多根碳纤维复合材料智能筋与若干根钢丝，所述碳纤维复合材料智能筋包括光纤，光纤上设有若干光纤光栅传感器，所述光纤光栅传感器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,索股表面通过缠包带包扎。采用该索股的主缆可以实时监测主缆不同部位的变形及应力状态，提高悬索桥主缆使用安全性。

技术领域

本实用新型涉及一种含碳纤维复合材料智能筋的主缆用索股，主要用于悬索桥主缆。

背景技术

主缆是悬索桥的主要承重构件，难以更换，被称为悬索桥的生命线，一般需要有100年以上的使用寿命，在服役过程中，主缆钢丝会受到海洋性气候、水分等腐蚀介质的影响而发生锈蚀，严重影响桥梁的安全性和耐久性。因此如何实现对主缆长期工作状态的实时监测，确保使用期内的安全，是现代桥梁缆索技术发展的关键。

由于主缆本身的几何线形构造特点，悬索桥主缆钢丝在不同部位的变形及应力并不相同，例如在鞍座及索夹处主缆钢丝存在弯曲及摩擦引起的应力。传统的应力检测手段，存在精度低、稳定性差、无法获得主缆不同部位的应力状态、不能实时在线监测。

发明内容

本实用新型的目的在于克服上述不足，提出一种含碳纤维复合材料智能筋的主缆用索股，采用该索股的主缆可以实时监测主缆不同部位的变形及应力状态，为主缆在服役期健康状态提供科学数据，避免了风险。

本实用新型的目的是这样实现的：

一种含碳纤维复合材料智能筋的主缆用索股，包括一根或多根碳纤维复合材料智能筋与若干根钢丝，所述碳纤维复合材料智能筋包括光纤，光纤上设有若干光纤光栅传感器，所述光纤光栅传感器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,索股表面通过缠包带包扎。

含碳纤维复合材料智能筋的主缆用索股，所述主缆为包含由多股索股构成的正六边形缆索。

优选地，所述含有光纤光栅传感器的光纤从索股两端的锚具尾部引出，所述光纤可通过导线连接到能检测光纤光栅变化的光时域反射仪上。

优选地，所述索股横截面为六边形，索股中碳纤维复合材料智能筋与钢丝根数之和为61根、91根、127根或169根。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

1、本实用新型一种含碳纤维复合材料智能筋的主缆用索股将含光纤光栅传感器的光纤、碳纤维复合材料筋与悬索桥主缆钢丝索股有机结合，较好地解决了将光纤光栅传感器应用于悬索桥主缆钢丝索股的保护问题以及布设工艺的问题，能有效地保护光纤及光纤光栅传感器，延长使用寿命。

2.本实用新型制作的智能索股用于悬索桥主缆，使悬索桥主缆具备了自感知特性，其传感特性具有光纤光栅的所有优点，可以实时监测主缆在施工和服役期间不同关键部位的变形与应力状态，提高悬索桥主缆使用安全性。

3、本实用新型有助于实现整个悬索桥主缆的实时监测和智能化管理，且制作方法简单、合理，适合大面积推广。

附图说明

图1为本实用新型选取悬索桥主缆关键部位结构示意图。

图2为本实用新型采用的碳纤维复合材料智能筋结构示意图。

图3为本实用新型索股中碳纤维复合材料智能筋和钢丝的设置结构示意图。

图4为悬索桥用智能主缆的结构示意图。

其中：

碳纤维复合材料智能筋1

光纤2

光纤光栅传感器3

塑料松管4