预应力CFRP板锚具设计与性能试验研究

发布时间：2021-03-31 09:42

　　CFRP具有轻质高强、抗疲劳、耐腐蚀等优良特性,常用于结构加固领域。传统的粘贴CFRP加固方式存在应力滞后、材料强度利用率低等现象,采用预应力CFRP加固可有效解决此类问题,但高效可靠的锚具系统是预应力成功施加的前提。因此,本文提出一种新型机械夹持锚具,适用于不同宽度和厚度的普通商用CFRP板材,主要研究内容为:（1）基于既有预应力CFRP锚具结构复杂、锚固力不足及疲劳性能研究较少等问题提出新的设计理念,优化楔形夹片的构造和界面性能,预估楔形构造的倾角范围,提出更加精确且易控制的锚具预紧方法;（2）对锚具系统进行数值模拟,分析锚具内CFRP板的应力分布及设计参数对其产生的影响,结果表明:在预紧荷载和张拉荷载共同作用下锚板横向弯曲变形,夹片压应力按45°角扩散,CFRP板压应力与主拉应力呈反向分布,剪切应力峰值出现在压应力梯度变化最陡的位置。锚板、夹片厚度对应力分布影响较小,出于安全考虑而不能忽略。预紧荷载、夹片界面摩擦系数、夹片切角长度及CFRP板宽度对应力分布影响很大,敏感性分析结果也表明这几类参数属于关键设计参数;（3）通过静载张拉、疲劳试验分别验证锚具的锚固能力及稳定性,试验结果... 

【文章来源】：西南交通大学四川省 211工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：61 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

碳纤维材料

设计推广了一种紧凑且耐腐蚀的新型夹片式机械夹持锚具（锚具结构细节如图 1-2 所示），旨在研究锚板和夹片的厚度、材料属性以及 CFRP 板的尺寸、材料属性对新型锚具锚固性能的影响。新型锚具预紧方式与其余夹片式锚具略有不同，该锚具并非直接通过预紧螺栓将各部件预紧，而是将楔形夹片顶推至已经预紧好的锚板预留槽道内以达到预紧夹片和 CFRP 板的目的。

板接触压力分布情况的有效手段。在对新型锚具进行耗时且昂贵的试验研究之前，运用分析模型预估锚具各部件的几何尺寸以减少不必要的损失，同时利用 ABAQUS 软件进行数值模拟，并通过静载张拉试验以优化新型锚具的锚固性能。解析解与数值解吻合较好，并在后来的试验结果中得到验证，Mohee 设计的试验装置如图 1-3 所示。

【参考文献】：
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博士论文
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硕士论文
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本文编号：3111222