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碳纤维增强复合材料板索 首次大规模应用于大跨空间结构

碳纤维增强复合材料板索 首次大规模应用于大跨空间结构
2020-08-24 09:47:11 来源:科技日报

8月21日,记者从中冶建研院获悉,三亚体育中心体育场项目钢结构日前封顶。由中冶建研院牵头研发,北京市建筑设计研究院、清华大学、中冶钢构、重庆达力缆索等单位共同参与完成的三亚体育场项目CFRP(碳纤维增强复合材料)平行板索结构应用,成为CFRP板索在大跨体育场实际工程中的首次大规模应用,对CFRP材料在大跨空间结构乃至于新建结构中的推广应用具有重要的引领作用和里程碑意义。

三亚体育场总建筑面积8.8万余平方米,体育场屋盖为轮辐式索桁架结构,平面投影短轴224米、长轴261.8米,中心开口短轴134米,长轴171.8米。为提升结构抗风能力,屋盖结构布置内环交叉索;为降低内环交叉索对锁夹造成的不平衡力,该项目创新应用了强模比远高于普通钢索的CFRP平行板索,以新材料、新构件解决了结构问题。

纤维增强复合材料及其土木工程应用是国际土木工程行业新一轮技术变革的重要内容,未来在海洋工程、大跨桥梁和空间结构、国防工程等领域具有广阔应用前景。过去二十年来,高性能纤维增强复合材料因其轻质高强、耐腐蚀、施工便捷及材料可设计等优点在结构加固与修复中得到广泛应用,并正向新建结构应用中扩展。三亚体育场项目CFRP板索结构的应用是碳纤维复材在新建结构中应用的一大突破,对于推动碳纤维复材新型结构的发展具有重要的里程碑意义。

据介绍,中冶建研院于1996年开始率先在国内开展碳纤维增强复合材料在结构加固工程中的应用研究,牵头成立了该领域国内第一个学术交流平台“中国土木工程学会混凝土与预应力混凝土分会纤维增强复合材料(FRP)及工程应用专业委员会”和第一个技术创新联盟“碳纤维及其复合材料产业技术创新战略联盟”,率先设计建造了碳纤维筋-混凝土结构灯塔,带动了CFRP-混凝土结构在海洋工程中的应用。(马爱平 刘晓刚)

责任编辑:kj005

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