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    碳纖維公路橋入選全美16大具價值交通項目

       日期:2020-10-14     來源:碳纖維公路橋入選全美16大最具價值交通項目    瀏覽:497    評論:0    
    核心提示:幾十年來,密歇根州交通部(MDOT)聯合當地大學一直致力于采用新材料技術將高速公路橋梁的服役壽命延長一倍,該項目被公認為美國
     幾十年來,密歇根州交通部(MDOT)聯合當地大學一直致力于采用新材料技術將高速公路橋梁的服役壽命延長一倍,該項目被公認為美國16個具價值的交通研究項目之一。
    位于密歇根州Southfield市的勞倫斯理工大學(LTU)采用碳纖維增強復合材料索替代鋼筋作為混凝土橋梁的增強體,開展了相關研究。該項目被美國公路與交通官員協會評為2020年具價值的16大項目(Sweet 16)。
      該項目1988年啟動,由MDOT和LTU工程學院院長Nabil Grace主持開展,并于2001年在Southfield的橋梁街建成了美國座碳纖維強化橋梁。之后,密歇根州興建了包括I-75,Gratiot Avenue和八英里大道在內的十多座碳纖維強化橋梁。
      作為公路橋梁加固和對混凝土施加預應力的常規材料,鋼材在暴露于極端溫度、潮濕和除冰化學品環境時容易腐蝕和變質。碳纖維索的抗拉強度與鋼材相當,盡管其前期成本可能更高,但其耐腐蝕性更強,服役過程中所需的維護也更少。
      “在橋梁領域,CFRP表現良好,但對其長期耐久性特性的理解還不深入,”MDOT橋梁結構局橋梁總工程師兼主管Matthew Chynoweth表示。
      這項研究在LTU的創新材料研發中心進行,在過去的四年中,碳纖維部件在這里接受了同時施加火焰和載荷的300次冷熱循環、惡劣天氣及其他各種性能測試。
      即使在模擬密歇根州惡劣天氣的測試條件下,CFRP也表現出色,潮濕、雨水、凍雨和極端溫度變化都未能對其強度和其他力學性能造成影響。測試結果表明,目前業內接受的性能指標已經過于保守,可以更新了。
      該項目的目標是開發出服役壽命超過100年的橋梁。
      該項目還給出了使用指南、建議和設計實例,供工程師和設計師使用。
      該項目促使日本CFRP供應商Tokyo Rope在Canton鎮建立了工廠。由于事先在碳纖維橋梁中植入了傳感器,因此傳感器可以實時地對橋梁的位移和應力狀況進行監測。
     
     
     
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