發(fā)布時(shí)間：2017-12-17 10:14

  本文關(guān)鍵詞：預(yù)應(yīng)力碳纖維板錨固體系性能研究

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【摘要】：應(yīng)用碳纖維(Carbon Fiber Reinforced Polymer,簡(jiǎn)稱(chēng)CFRP)板進(jìn)行結(jié)構(gòu)加固是一種新型的加固方法,與傳統(tǒng)加固方法相比,該方法具有輕質(zhì)高強(qiáng)、施工方便快捷、加固修復(fù)效果良好等優(yōu)點(diǎn)。但通過(guò)大量的工程實(shí)踐應(yīng)用和深入的理論研究發(fā)現(xiàn),普通粘貼碳纖維板進(jìn)行加固時(shí)容易出現(xiàn)以下問(wèn)題:碳纖維板材料強(qiáng)度利用率低,無(wú)法發(fā)揮其高強(qiáng)性能;碳纖維板與混凝土粘結(jié)界面容易發(fā)生剝離破壞;被加固構(gòu)件在二次受荷后,碳纖維板才會(huì)逐步參與作用,存在應(yīng)力滯后現(xiàn)象。對(duì)碳纖維板施加預(yù)應(yīng)力不僅可以較好地解決上述問(wèn)題,充分發(fā)揮碳纖維板的高強(qiáng)性能,還能改善被加固構(gòu)件的承載能力和正常使用階段的性能。本課題組前期已對(duì)預(yù)應(yīng)力碳纖維板錨固系統(tǒng)進(jìn)行了大量的試驗(yàn)研究和理論分析,現(xiàn)已研究開(kāi)發(fā)出了錨固性能良好的預(yù)應(yīng)力碳纖維板錨具、夾具和一套預(yù)應(yīng)力碳纖維板轉(zhuǎn)向張拉裝置。本文在課題組前期研究的基礎(chǔ)上,對(duì)前期設(shè)計(jì)的預(yù)應(yīng)力碳纖維板灌注型圓柱楔形錨具的制作工藝進(jìn)行了進(jìn)一步改良,主要完成了以下工作:(1)利用ABAQUS有限元分析軟件模擬灌注型圓柱楔形錨具極限錨固力測(cè)試試驗(yàn),分析了增大界面摩擦系數(shù)對(duì)錨具內(nèi)部受力性能的影響。分析結(jié)果表明,增大錨具內(nèi)膠體—錨杯界面的摩擦系數(shù),有助于緩解錨具內(nèi)部的膠體壓應(yīng)力集中現(xiàn)象并能同時(shí)減少碳纖維板和膠體的整體滑移量,由此奠定了改良錨具制作工藝的理論基礎(chǔ);(2)根據(jù)灌注型圓柱楔形錨具特點(diǎn)設(shè)計(jì)出一套摩擦試驗(yàn)裝置,探究了在鋼材線切割面和膠體界面間加入各種不同界面材料的界面摩擦系數(shù),并探索出了一種性能穩(wěn)定的界面組合材料,將錨具內(nèi)膠體—錨杯界面的摩擦系數(shù)從最初的0.25提高到了0.34;(3)根據(jù)摩擦試驗(yàn)結(jié)果,結(jié)合灌注型圓柱楔形錨具特點(diǎn),設(shè)計(jì)出一種預(yù)制界面材料應(yīng)用到錨具之中,改良了錨具制作工藝。通過(guò)錨具極限錨固力試驗(yàn)測(cè)試結(jié)果表明,經(jīng)過(guò)改良后的灌注型圓柱楔形錨具的極限錨固力可達(dá)到192kN,換算成碳纖維板(橫截面積70mm2)的應(yīng)力為2743MPa,充分發(fā)揮出了碳纖維板的高強(qiáng)性能,證明了采用預(yù)制界面材料改良錨具制作工藝的可行性。本文所完成研究?jī)?nèi)容的創(chuàng)新點(diǎn)主要體現(xiàn)于:(1)對(duì)灌注型圓柱楔形錨具的內(nèi)部受力機(jī)理進(jìn)行了深入分析,提出了通過(guò)增大膠體—錨杯界面摩擦系數(shù)改良錨具制作工藝的基本設(shè)想;(2)根據(jù)灌注型圓柱楔形錨具界面受力特點(diǎn)設(shè)計(jì)出了一套摩擦試驗(yàn)裝置,對(duì)如何提高錨具內(nèi)部界面摩擦系數(shù)的實(shí)用方法進(jìn)行了探究;(3)設(shè)計(jì)出一種預(yù)制界面材料應(yīng)用于錨具之中,改良了錨具制作工藝。
【學(xué)位授予單位】：重慶大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類(lèi)號(hào)】：TU746.3

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本文編號(hào)：1299729