DB41-T 2743-2024 碳纤维复材平行绞线斜拉索设计及施工技术规程

41I前言 2规范性引用文件 3术语和符号 4基本规定 25材料 26设计 37施工 58验收 7附录A（规范性）静力拉伸性能测定试验方法 9附录B（资料性）碳纤维复材平行绞线斜拉索与锚具示意图 本文件按照GB/T1.1—2020《标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的规定交公路长大桥建设国家工程研究中心有限公司、中交公路规划1碳纤维复材平行绞线斜拉索设计及施工技术规程本文件适用于公路斜拉桥中碳纤维复材平行绞线斜拉索的设GB/T14370预应力筋用锚具、夹具和连GB/T22567电气绝缘材料测定玻璃化转变温度的试验方法GB/T26743结构工程用纤维增强复合材GB/T35156结构用纤维增强复合材料JGJ85预应力筋用锚具、夹具和连接器应用JTG/T3365-01公路斜拉安装于索塔上,支承拉索,并调整索体方向以确保其顺利穿过索塔,同时将拉索产生的径向及不平衡2D——斜拉索用碳纤维增强复合材料绞线的公称直径，单位为4基本规定4.1碳纤维复材平行绞线斜拉索的设计应采用基于可靠性的概率极限状态设计方法，并应采用分项系4.4斜拉索用碳纤维增强复合材料绞线在施工进场时应出具出厂质量证明书和试验报告单，进场时应4.5碳纤维复材平行绞线斜拉索用锚具、夹具和连接器进场时，应核对其型号、规格和数量，对于适5.1碳纤维增强复合材料绞线5.1.1斜拉索用碳纤维增强复合材料绞线的母材可用聚丙烯晴基碳纤维增强环氧树脂基复合材料圆棒或其他满足相应强度、刚度、耐磨和耐腐蚀等性能要求的碳纤维增强复合材5.1.2斜拉索用碳纤维增强复合材料绞线物理力学等性能应符合GB/T35156的规定。5.1.3斜拉索用碳纤维增强复合材料绞线的静力拉伸性能应按附录A规定5.2锚具35.2.1碳纤维复材平行绞线斜拉索可采用机械式、黏结式或混合式的锚固方式5.2.2锚具应根据碳纤维复材平行绞线斜拉索5.2.3锚具应具有足够的锚固长度，并采取措施降低因锚固对碳纤维复材平行绞线斜拉索产生的环向5.2.4碳纤维复材平行绞线斜拉索锚具的静载锚固性能及疲劳性能应符合GB/T14370和JGJ85的有6.1.2碳纤维增强复合材料绞线可以多根捆绑在一起形成平行绞线斜拉索，或者与钢绞线绑扎在一起6.1.3绑扎的位置应距离锚具出口处大于或等于50D，以避免碳纤维增强复合材料绞线在锚具出口处6.1.4碳纤维复材平行绞线斜拉索的锚固长度应通过试验确定。当无试验数据时，锚固长度应不短于40D。6.1.5碳纤维复材平行绞线斜拉索在结构中的曲率半径不应小于80D或5m，且不应小于分丝管直径6.1.6当有防火要求时，碳纤维复材平行绞线斜拉索应涂刷防火涂料，并按设计要求采取其他可靠的效弹性模量进行近似计算的方法，按公式（1）计算EE0/[1E0(γScosα)2/12σ3]·······································（1）6.2.2碳纤维增强复合材料绞线抗拉强4fcd=fck/γfγc·········································································（2）fcd——抗拉强度设计值，单位为兆帕（MPafck——抗拉强度标准值，单位为兆帕（MPa6.2.3碳纤维复材平行绞线斜拉索的6.2.3.1碳纤维复材平行绞线斜拉索的承dfd··········································································（3）φ拉索，按6.2.2的规定取值；对于部分采用碳纤维增强复合材料绞线、部分采用钢绞线的斜6.2.3.2碳纤维复材平行绞线斜拉索的疲劳计算，应符合JTG/T3365-01的规定。6.3.1斜拉索用碳纤维增强复合材料绞线因锚具变形和绞线内缩引起的预张力损失值σt1按公式（4）σt1=a/lEc·····················································（4））；）；6.3.2斜拉索用碳纤维增强复合材料绞线与桥梁索鞍分丝管之间的摩擦引起的预张力损失σt2宜按公σt2=σcon[1-(1/eκx+μθ)] σt2=(κx+μθ)σcon σt2——与分丝管壁之间的摩擦引起的预张力）；5x——从张拉端至计算截面的曲线长度，可近似取曲线在纵轴上的投影长）；θ——从张拉端至计算截面曲线部分切线夹角的总和，单位为弧度（rad）。Ap=Npe/(σcon-σt,tot)··································································（7）Ap——碳纤维增强复合材料绞线截面面积，单位为平方毫米（mm2Npe——碳纤维增强复合材料绞线的总有效预加力，单位为牛顿（Nσt,tot——碳纤维增强复合材料绞线张拉应力总损失估算值，单位为兆帕（MPa）。7.1.1碳纤维复材平行绞线斜拉索在施工过程中应采取包裹、涂刷防紫外线材料或其他有效方式进行7.1.3碳纤维复材平行绞线斜拉索安装时，应采用定位件固定绞线位置，并宜采用塑料或其他不易腐蚀材料的专用定位件；定位件应具有足够的承载力、刚度和稳定7.1.4碳纤维复材平行绞线斜拉索张拉和放张时，应采取有效安全防护措施。在张拉过程中，碳纤维7.1.5安装碳纤维复材平行绞线斜拉索的结构或构件附近进行电焊时，应对全7.1.6碳纤维复材平行绞线斜拉索保护套管应保证连接平滑和完全密封防水，并完全覆盖和衔接锚固7.1.7碳纤维复材平行绞线斜拉索的锚固体系、碳纤维复材平行绞线斜拉索与锚具的连接需符合下列a)碳纤维复材平行绞线斜拉索的锚固体系应按使用环境类别和结构部位等设计要求选用，宜采b)处于低应力状态下的碳纤维复材平行c)为方便碳纤维复材平行绞线斜拉索的更换，应在锚具外预留张拉工作长度；d)碳纤维复材平行绞线斜拉索中心线应与承压板相垂直，如有曲线段，其起始点至张拉锚固点7.2.1碳纤维复材平行绞线斜拉索应按单根绞线进行安装和张拉，绞线张拉应按“分级”、“等值”7.2.2张拉宜以索力值为准，以伸长量作校核，索力值以应力传感器、数显或数控智能张拉设备、油压表量值为准，根据设备与施工状况对测量值67.2.3当一根碳纤维复材平行绞线斜拉索张拉完毕后，至少20%的绞线需要进行拉力测试，如果单根7.2.4每根碳纤维复材平行绞线斜拉索同级的索力允许误差7.2.5碳纤维复材平行绞线斜拉索张拉完成后，应对各个锚固单元进行顶压，并安装防松装7.2.6碳纤维复材平行绞线斜拉索张拉完毕后，必须对斜拉索进行最后组装，对斜拉索进行抗震防护7.2.7碳纤维复材平行绞线斜拉索安装完毕后，必须对索鞍两侧管口进行封堵，保证雨水与杂物不进7.3.1碳纤维复材平行绞线斜拉索张拉设备应由专人使用和管理，并应定期维护和校验。张拉设备的a)张拉设备应配套校验，压力表的精度不应低于0.4级，校验张拉设备用的试验机或测力设备测力示值的不确定度不应大于1%，校验时千斤顶活塞的运行方向，应与实b)张拉设备的校验期限，不应超过半年，或不超过300次，当张拉设备出现反常现象时或千斤c)安装张拉设备时，应使张拉力的作用线与碳纤7.3.2当采用应力控制法张拉时，碳纤维增强复合材料绞线的应力增长速度不宜大于500MPa/min，分级记录。其伸长量ΔlEQ\*jc3\*hps15\o\al(\s\up3(0),p)可由测量结果按公式（8）确定：EQ\*jc3\*hps13\o\al(\s\up5(0),p)EQ\*jc3\*hps13\o\al(\s\up5(0),p)EQ\*jc3\*hps13\o\al(\s\up5(0),p)-Δlc······································································（8）ΔlEQ\*jc3\*hps10\o\al(\s\up5(0),p)——张拉时的实际伸长量，单位为毫米（mm）；ΔlEQ\*jc3\*hps10\o\al(\s\up4(0),p)1——初应力至最大张拉力之间的实测伸长量，单位为毫米（mm）；ΔlEQ\*jc3\*hps10\o\al(\s\up4(0),p)2——初应力以下的推算伸长量，单位为毫米（mm），可根据弹性范围内张拉力与伸长量成正比的关系计算确定；Δlc——构件在张拉过程中的弹性压缩值，单位为毫米（mm）。7.3.3斜拉索用碳纤维增强复合材料绞线的计算伸长量ΔlEQ\*jc3\*hps15\o\al(\s\up3(c),p)按公式（9）确定：EQ\*jc3\*hps12\o\al(\s\up5(c),p)p/ApE·········································································（9）ΔlEQ\*jc3\*hps10\o\al(\s\up4(c),p)——绞线的计算伸长量，单位为毫米（mm）；）；7.3.4碳纤维复材平行绞线斜拉索在张拉过程中应避免出现碳纤维增强复合材料绞线滑脱或断丝。发生滑脱时，滑脱的绞线数量不应超过斜拉索同一截面绞线总根数的2%；发生断丝时，每根碳纤维增强7.3.5碳纤维复材平行绞线斜拉索的锚具在张拉时，需符合下a)张拉前应清理承压板面；7b)锚具采用液压顶压器顶压时，千斤顶应在保持张拉力的情况下进行顶压，顶压压力应符合设c)张拉端碳纤维复材平行绞线斜拉索中的碳纤维增强复合材料绞线内缩量应符合设计要求；当d)为减少锚具变形和绞线内缩造成的张拉力损失进行二次补拉并加垫片时，二次补拉的张拉力7.3.6碳纤维复材平行绞线斜拉索张拉完成后宜采用砂轮锯或其他机械方法切割多余的绞线，不应采7.4.1斜拉索用碳纤维增强复合材料绞线7.4.2在运输、装卸和起吊过程中，应釆用专用吊装带，避免绞线受到机械损伤，避免包装破损及散7.5.1斜拉索用碳纤维增强复合材料绞线在成品堆放或工地存放期间，应防火，避免高温、紫外线和化学物质的作用，按不同规格、品种分批分别整齐地堆置，并设立识7.5.2绞线宜存放在通风干燥的室内，若存放在室外时，不应直接置于地面，应垫高或堆置在台座上7.5.3绞线成盘叠加堆放时，最下盘绞线之8.2碳纤维复材平行绞线斜拉索的索力允许偏8.3碳纤维复材平行绞线斜拉索索内各碳纤维增强复合材料绞线拉力差值应在-2%～8%之内。b)锚环与锚垫板密贴并居中；89A.1试件的制备A.1.1试件制备时应确保试件表面干净，A.1.2试件截取自由段长度大于或等于300mm，锚固段长度大于或等于600mm，整个试件长度大于或A.1.4当式样在拉伸过程中出现滑移或过早破坏A.2试件横截面积的计算A.2.1宜使用千分尺或游标卡尺测量试样的单棒直径。测量试样中不同单棒的直径，测量结果应精确A.2.2试件原始截面积应按公式（A.1）计算，所得结果保留两位小数：As=nπd2/4······································································（A.1）A.3拉伸试验A.3.1试样安装在试验机上时，应使试样的长轴线与拉伸应力的方向一致。A.3.2试验夹具不应伤害碳纤维增强复合材料绞线拉伸试样，