CFRP筋粘結式錨固系統(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，可以將其應用于大跨空間結構斜拉索梁橋體系來解決傳統(tǒng)的預應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，故設計、開發(fā)和完善有效的錨固體系是將CFRP材料應用于預應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介質下，錨固長度和外套筒內壁傾角不同組合的粘結型 CFRP筋錨固系統(tǒng)的錨固性能，得出結論：
　　a.伴隨著錨固長度的增加，CFRP筋材的平均粘結力有上升趨勢；
　　b.當

3、錨固長度一定時，3°和4°內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介質能提高錨固系統(tǒng)的粘結強度，相比較采用普通建筑膠和Lica植筋膠作為粘結介質時，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介質，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，筋材表面的應變變化微??；錨筒的環(huán)向以及橫向動應變也很小，意味著整個系統(tǒng)處于穩(wěn)定狀態(tài)。
　　3.理論分析
　　本文分析粘結型錨固系統(tǒng)的平均應力以及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上提出剪力單向剪切筒