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碳纤维公路桥入选全美16大最具价值交通项目

   日期:2020-10-14     来源:中国国际复合材料展览会    浏览:287    
核心提示:几十年来,密歇根州交通部(MDOT)联合当地大学一直致力于采用新材料技术将高速公路桥梁的服役寿命延长一倍,该项目被公认为美国
几十年来,密歇根州交通部(MDOT)联合当地大学一直致力于采用新材料技术将高速公路桥梁的服役寿命延长一倍,该项目被公认为美国16个最具价值的交通研究项目之一。
位于密歇根州Southfield市的劳伦斯理工大学(LTU)采用碳纤维增强复合材料索替代钢筋作为混凝土桥梁的增强体,开展了相关研究。该项目被美国国家公路与交通官员协会评为2020年最具价值的16大项目(Sweet 16)。
  该项目1988年启动,由MDOT和LTU工程学院院长Nabil Grace主持开展,并于2001年在Southfield的桥梁街建成了美国第一座碳纤维强化桥梁。之后,密歇根州兴建了包括I-75,Gratiot Avenue和八英里大道在内的十多座碳纤维强化桥梁。
  作为公路桥梁加固和对混凝土施加预应力的常规材料,钢材在暴露于极端温度、潮湿和除冰化学品环境时容易腐蚀和变质。碳纤维索的抗拉强度与钢材相当,尽管其前期成本可能更高,但其耐腐蚀性更强,服役过程中所需的维护也更少。
  “在桥梁领域,CFRP表现良好,但对其长期耐久性特性的理解还不深入,”MDOT桥梁结构局桥梁总工程师兼主管Matthew Chynoweth表示。
  这项研究在LTU的创新材料研发中心进行,在过去的四年中,碳纤维部件在这里接受了同时施加火焰和载荷的300次冷热循环、恶劣天气及其他各种性能测试。
  即使在模拟密歇根州恶劣天气的测试条件下,CFRP也表现出色,潮湿、雨水、冻雨和极端温度变化都未能对其强度和其他力学性能造成影响。测试结果表明,目前业内接受的性能指标已经过于保守,可以更新了。
  该项目的目标是开发出服役寿命超过100年的桥梁。
  该项目还给出了使用指南、建议和设计实例,供工程师和设计师使用。
  该项目促使日本CFRP供应商Tokyo Rope在Canton镇建立了工厂。由于事先在碳纤维桥梁中植入了传感器,因此传感器可以实时地对桥梁的位移和应力状况进行监测。
 
 
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