CFRP筋粘結(jié)式錨固系統(tǒng)的疲勞性能研究.pdf

1、碳纖維增強復合材料（CFRP）作為土木工程中一種新型復合材料，因其自重輕、耐腐蝕、抗拉強度高等特點，可以將其應(yīng)用于大跨空間結(jié)構(gòu)斜拉索梁橋體系來解決傳統(tǒng)的預應(yīng)力筋腐蝕以及承載效率過低的問題，在土木工程中具有廣泛的應(yīng)用空間。然而，由于CFRP筋徑向抗剪強度遠低于縱向抗拉強度，其錨固系統(tǒng)易過早失效，故設(shè)計、開發(fā)和完善有效的錨固體系是將CFRP材料應(yīng)用于預應(yīng)力橋梁工程時必須首先解決的難題。
　　本文研究來源于：江蘇省自然科學基金項目（編號

2、：BK20140553）和國家自然科學基金項目（51478209）。對CFRP筋粘結(jié)型錨固系統(tǒng)進行靜載試驗研究、疲勞試驗研究和理論分析。研究的主要內(nèi)容及成果如下：
　　1.靜載試驗研究
　　研究了普通建筑膠、Lica植筋膠和環(huán)氧樹脂砂漿等不同粘結(jié)介質(zhì)下，錨固長度和外套筒內(nèi)壁傾角不同組合的粘結(jié)型 CFRP筋錨固系統(tǒng)的錨固性能，得出結(jié)論：
　　a.伴隨著錨固長度的增加，CFRP筋材的平均粘結(jié)力有上升趨勢；
　　b.當

3、錨固長度一定時，3°和4°內(nèi)壁傾角的錨具相比于0°的錨具更能有效的錨固單根CFRP筋材；
　　c.環(huán)氧樹脂砂漿作為粘結(jié)介質(zhì)能提高錨固系統(tǒng)的粘結(jié)強度，相比較采用普通建筑膠和Lica植筋膠作為粘結(jié)介質(zhì)時，其錨固性能更加優(yōu)異。
　　2.疲勞試驗研究
　　本文試驗將環(huán)氧樹脂砂漿作為粘結(jié)介質(zhì)，通過對幾組不同類型的錨固系統(tǒng)進行50萬次等幅加載抗疲勞試驗，得出結(jié)論：
　　a.錨固系統(tǒng)的滑移量首先會隨著隨著循環(huán)次數(shù)的增加而增加；

4、當循環(huán)達到一定次數(shù)后，錨固系統(tǒng)各組裝件之間的位置相對穩(wěn)定，錨固系統(tǒng)的滑移不再繼續(xù)增加，開始出現(xiàn)回縮，系統(tǒng)呈現(xiàn)穩(wěn)定受力狀態(tài)，此時處于良好的工作狀態(tài)。
　　b.試驗加載過程中，筋材表面呈現(xiàn)動態(tài)正弦波，筋材表面的應(yīng)變變化微小；錨筒的環(huán)向以及橫向動應(yīng)變也很小，意味著整個系統(tǒng)處于穩(wěn)定狀態(tài)。
　　3.理論分析
　　本文分析粘結(jié)型錨固系統(tǒng)的平均應(yīng)力以及BBA模型，并研究分析復合材料的疲勞損傷以及破壞模式并在此基礎(chǔ)上提出剪力單向剪切筒