[发明专利]碳纤维板悬带桥

说明书

本发明公开了一种碳纤维板悬带桥，包括设置于桥梁两端的锚碇，设置于两端锚碇之间的主梁体系及设置于主梁体系两侧的栏杆，所述主梁体系包括两端与锚碇固定连接的碳纤维板、若干沿碳纤维板延伸方向铺设的桥面板及设置于两相邻桥面板之间的减振垫。本发明公开的一种碳纤维板悬带桥，通过采用碳纤维板作为主要受力结构，将碳纤维板锚固于桥梁两端的锚碇，然后在碳纤维板上安装预制的钢筋混凝土板块作为桥面，形成结构轻盈、造型美观的人行悬带桥，大幅度降低了加工和施工难度，同时提高了耐久性、经济性，可靠性和安全性。

技术领域

本发明涉及桥梁工程技术领域，具体涉及一种碳纤维板悬带桥。

背景技术

悬带桥是由两端锚固的带状构造物来承担荷载的一种桥梁结构形式。千百年来，人们先是在悬挂锚固的藤绳上铺盖木板，后来又在竹索和铁链上铺装木板，再后来又在钢丝绳或预应力钢绞线上安装混凝土板块。德国工程师进一步发展悬带桥，直接采用钢板带作为主要受力结构，将钢板带锚固于桥梁两端，然后在钢板带上安装钢筋混凝土板块，形成通行条件较好的人行悬带桥，该技术在欧美国家应用成熟。从悬带桥的发展历程可以看出，其发展和应用与悬带受力结构的材料的进步密切相关。

采用钢板带作为受力结构的悬带桥存在以下问题：钢材需加工成带状，工艺要求较高，且为方便加工、运输和施工，钢板的厚度往往受到限制，从而也导致采用钢板带作为受力结构的悬带桥的跨度有一定限制；钢板悬带桥的钢材需采用高强钢(如Q690D)，高强钢结构的生产和制造在国内应用还处于起步阶段，因此该类桥在国内应用极少；钢材具有锈蚀性，当其作为主要受力构件运用于结构中时，长期暴露于自然雨水、交通废气等带有腐蚀性的环境中会影响到结构的耐久性，需要高效防护和长期检修；钢材的环境适用性不强，不能方便的使用于高温、低温和湿度较大的环境地区；钢板带作为悬带桥主要的受力构件，其强度和疲劳性能都不够高，随着高性能材料的发展应用，其存在一定的被代替性；钢板悬带桥在混凝土锚碇中的锚固构造较为复杂，加工和安装精度要求高，施工难度较大；钢板悬带桥在荷载作用下的变形受钢材弹性模量影响，人群活载下的变形较大，存在一定的安全隐患；钢板悬带桥的钢材连接，需要大量的焊接，焊接质量对桥梁安全性影响较大，不容易保证。

因此，为解决以上问题，需要一种碳纤维板悬带桥，其主要受力结构为碳纤维板，将碳纤维板锚固于桥梁两端的锚碇，然后在碳纤维板上安装预制的钢筋混凝土板块作为桥面，形成结构轻盈、造型美观的人行悬带桥。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的是克服现有技术中的缺陷，提供碳纤维板悬带桥，其主要受力结构为碳纤维板，将碳纤维板锚固于桥梁两端的锚碇，然后在碳纤维板上安装预制的钢筋混凝土板块作为桥面，形成结构轻盈、造型美观的人行悬带桥。

本发明的碳纤维板悬带桥，包括设置于桥梁两端的锚碇，设置于两端锚碇之间的主梁体系及设置于主梁体系两侧的栏杆，所述主梁体系包括两端与锚碇固定连接的碳纤维板、若干沿碳纤维板延伸方向铺设的桥面板及设置于两相邻桥面板之间的减振垫。碳纤维(CFRP)是纤维状的碳材料，由有机纤维原丝在1000℃以上高温下碳化形成，其含碳量在90％以上的高性能纤维材料。碳纤维板目前在混凝土旧桥加固中使用较为广泛。碳纤维板悬带桥采用碳纤维板作为主要受力结构，将碳纤维板锚固于桥梁两端的锚碇上，然后在碳纤维板上安装预制的钢筋混凝土板块作为桥面，形成结构轻盈、造型美观的人行悬带桥。