第二届SAMPE“碳纤维复合材料在土木工程领域的创新应用设计”学生竞赛于 2021 年 7月 6 日至 9 日 “SAMPE 中国 2021 年会”期间在北京举办。本届学生竞赛由 SAMPE 中国土木工程复合材料专业委员会主办，是土木工程领域的专业交流活动。大赛旨在普及和推动碳纤维复合材料在土木工程领域的创新性应用，基于碳纤维复合材料的高强、高耐腐蚀、可设计等性能，提出碳纤维复合材料在土木工程领域的创新性应用，并给出可靠的设计分析与说明。此外，竞赛也鼓励其他高性能纤维复合材料在土木工程领域的创新性发展与应用。竞赛为国内外高校土木工程、复合材料、力学等专业的参赛者提供了一个施展才华、拓宽视野的国际化舞台，“SAMPE 中国年会”鼓励参赛者们不拘泥于传统理念，开放思路，在“公开、公正、公平”前提下，发挥团队智慧，齐心协力将自己心目中的创意设计呈现给业界。
本次竞赛共有来自浙江大学、哈尔滨工业大学、北京化工大学、南京工业大学等20余家高校将近百余名师生积极参与，竞赛评审充分考虑海报设计与制作、选题背景、设计图纸与分析、方案可行性论证以及创新性与应用规模化等，采用专家匿名打分为原则。竞赛设特等奖1 名、一等奖 2名、二等奖 3 名、三等奖4名，纪念奖若干名，最佳指导教师奖 1 名。
图1 竞赛成绩表及颁奖仪式
我院参赛队伍由土木工程材料大三学生呼思乐、张玉潭、吉启康、郭正岳、孙瑜泽组成，李承高为指导教师。经过激烈紧张的角逐，我院参赛队伍作品“热塑性树脂复合材料索锚结构一体化设计及其应用探索”以总成绩第一名获得特等奖，李承高老师获得最佳指导教师奖。颁奖嘉宾为国际先进材料与制造工程学会（SAMPE）首位华人理事长、中国航空工业集团公司首席技术专家益小苏教授。图1 竞赛成绩表及颁奖仪式
图2 获奖证书
该参赛作品为了探索桥梁及预应力混凝土结构用纤维复合材料的锚固难题，同时利用热塑性树脂优异的断裂韧性、耐湿热和耐疲劳性能，加工成型方便及可回收利用等特点，提出了一种利用热塑性树脂加热熔化冷却成型原理，将热塑性预浸带缠绕至成型模具后置于高温炉中加热至树脂熔点温度以上，熔化过程通过施加约束作用制备尺寸稳定、性能优异、具有自锁结构的复合材料索锚构件。该构件具有高耐久性和绿色环保的优点，可显著提高桥梁及预应力混凝土中FRP筋的锚固效果。通过文献调研、模具设计、试件制备、性能测试分析等手段制备了热塑性FRP复合材料索锚一体构件，论证了热塑性预浸带制备复合材料索锚构件的力学性能；发现层数越大、角度越小会使构件极限断裂强度越高；针对设计的索锚一体构件，从桥梁工程应用及其他工程应用与经济效益方面论证了该结构的应用潜力，并对设计进行了总结和展望。
图3 参赛作品海报
