预应力CFRP板加固钢梁锚具静力行为研究

发布时间：2017-06-03 08:29

  本文关键词：预应力CFRP板加固钢梁锚具静力行为研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：碳纤维板材轻质高强、耐腐蚀,广泛应用于结构加固领域,传统方法是直接粘贴碳纤维板材,存在材料强度利用率低、对表面平整度要求高、应力滞后及粘胶不耐高温不耐腐蚀等问题。无粘结预应力碳纤维板加固技术可有效解决上述问题,应用前景很好。预应力碳纤维板锚具系统是其实现预应力加固的前提,因此,本文提出一种新型夹片式机械夹持锚具系统,并对其静力性能进行理论与试验研究：1)回顾碳纤维材料加固结构锚具研究成果,分析其锚具原理、技术及效果。2)采用ANSYS建立碳纤维板锚具静力分析有限元模型,分析各因素对碳纤维板压应力分布的影响,如夹片几何尺寸、碳纤维板宽等,结果表明：梯形夹片和增加夹片厚度可使压应力分布更均匀,增加螺栓预紧力不会改变压应力分布但是会增加最大压应力值。3)对设计的碳纤维板锚具进行张拉静力试验,分析碳纤维板破坏机理,并进行多因素参数试验,结果表明：碳纤维板纵向抗剪强度低和其压应力分布不均是破坏主要原因；提高螺栓预紧力和改善夹片与碳纤维板界面可有效提高锚固性能,且碳纤维板厚度影响锚固性能。4)碳纤维板锚具循环荷载作用后的静力试验表明设计的锚具持力稳定、可靠。本文研究对碳纤维板锚具的发展具有一定的推动作用和参考价值。
【关键词】：预应力碳纤维板 锚具 加固 静力行为 破坏机理
【学位授予单位】：西南交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：U445.72
【目录】：

• 摘要6-7
• Abstract7-10
• 第1章 绪论10-18
• 1.1 引言10
• 1.2 碳纤维材料加固结构的国内外研究现状10-12
• 1.3 碳纤维材料锚具的研究现状12-17
• 1.3.1 波形齿夹具锚13-14
• 1.3.2 曲线微齿型粘结锚具14
• 1.3.3 整体式锚具14-15
• 1.3.4 夹持型锚具15-16
• 1.3.5 其它锚具16
• 1.3.6 存在的问题16-17
• 1.4 主要研究内容17-18
• 第2章 锚具设计和仿真分析18-40
• 2.1 锚具结构形式18
• 2.2 锚具锚固理论分析18-21
• 2.2.1 整体式锚具锚固理论18-20
• 2.2.2 分离式锚具锚固理论20-21
• 2.3 分离式锚具静力仿真分析21-38
• 2.3.1 锚具模型设计及参数分析21-24
• 2.3.2 有限元结果分析24-27
• 2.3.3 关键参数分析27-38
• 2.4 小结38-40
• 第3章 锚具静力试验分析40-55
• 3.1 锚具静力试验设计40-41
• 3.2 锚固性能试验结果41-43
• 3.3 CFRP板破坏机理研究43-47
• 3.3.1 碳纤维板纵向应变分布分析43
• 3.3.2 CFRP板剪切破坏43-45
• 3.3.3 试验分析45-47
• 3.4 锚固能力影响因素分析47-54
• 3.4.1 夹片尺寸47-49
• 3.4.2 预紧力49-50
• 3.4.3 夹片界面性能50-52
• 3.4.4 碳纤维板几何参数影响52-54
• 3.5 小结54-55
• 第4章 锚具持力行为试验分析55-61
• 4.1 试验设计55-56
• 4.2 碳纤维板预应力损失实测56-57
• 4.3 碳纤维板应力分析57-58
• 4.3.1 碳纤维板应力计算理论57-58
• 4.3.2 碳纤维板作用应力实测值58
• 4.4 循环荷载作用后锚具持力行为分析58-60
• 4.5 小结60-61
• 第5章 结论与展望61-62
• 5.1 主要研究结论和试验结果61
• 5.2 值得进一步探讨的问题61-62
• 致谢62-63
• 参考文献63-67
• 攻读研究生学位期间发表的论文及科研成果67

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