預(yù)應(yīng)力碳纖維板加固技術(shù)是具有碳纖維高比強(qiáng)度、耐腐蝕的材料特性和閉合裂縫、增大承載力的高效性的雙重優(yōu)勢(shì)的橋梁主動(dòng)加固技術(shù)。錨具作為預(yù)應(yīng)力碳纖維加固系統(tǒng)核心部件,便捷可靠地錨固碳纖維板是保證材料利用率、降低工程施工難度、保證加固效果和工程安全性的關(guān)鍵。其中,夾片式錨具是碳纖維板最簡(jiǎn)便高效的錨固方式之一。本文結(jié)合前人對(duì)碳纖維板夾片式錨具的研究和工程應(yīng)用的反饋,開(kāi)展了如下研究:（1）通過(guò)對(duì)夾片式錨具的錨固理論分析和有限元模擬,表明錨杯大孔端、夾片小端及該位置的碳纖維板是應(yīng)力較集中處,對(duì)錨杯孔和夾片接觸邊進(jìn)行圓角或倒角的工藝處理、增大角度差等措施可減小錨具的應(yīng)力集中。揭示了碳纖維板和夾片不發(fā)生滑移且?jiàn)A片在錨杯中自由跟進(jìn)條件下,頂壓力對(duì)錨固性能影響不大。因此,增大夾片和碳纖維板接觸面摩阻力,減小夾片和錨杯接觸面的摩擦系數(shù),使夾片在錨杯中自由跟進(jìn),可在較小頂壓力的條件下實(shí)現(xiàn)碳纖維板的錨固。（2）通過(guò)分析傳統(tǒng)夾片式錨具結(jié)構(gòu)中化學(xué)粘結(jié)和機(jī)械錨固間的協(xié)調(diào)作用以及粘結(jié)膠對(duì)碳纖維板和夾片接觸面摩阻以及錨固工藝的影響,移除了化學(xué)粘結(jié)膠參與碳纖維板錨固,提出通過(guò)增大夾片楔進(jìn)量等措施實(shí)現(xiàn)無(wú)粘結(jié)機(jī)械錨固方式。通過(guò)錨具... 

【文章來(lái)源】：桂林理工大學(xué)廣西壯族自治區(qū)

【文章頁(yè)數(shù)】：72 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

碳筋?yuàn)A

，可分為摩阻型、粘結(jié)型和復(fù)合型。夾片式和壓板式都是摩阻型錨具。為了保證較高的錨固效率系數(shù)，通常將摩阻型和粘結(jié)型結(jié)合形成復(fù)合型錨具。1.2.1.1夾片式錨具夾片式錨具的基本結(jié)構(gòu)包括夾片和錨杯，通過(guò)錐形，楔形等結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)對(duì)錨固對(duì)象的接觸面產(chǎn)生擠壓，通過(guò)摩阻力和機(jī)械咬合力實(shí)現(xiàn)錨固。最早研發(fā)和應(yīng)用于鋼絞線和鋼絲的錨固。二十世紀(jì)末，借鑒該經(jīng)驗(yàn)，日本東京制鋼株式會(huì)社[3]針對(duì)碳纖維抗剪切性能差的材料特性，在夾片與碳筋之間設(shè)置軟金屬套管，率將由夾片、軟金屬包層和雙錨杯組成的夾片式錨具應(yīng)用于碳絞線的錨固，如圖1.1（a）所示。2006年，東南大學(xué)郭范波[4]團(tuán)隊(duì)在此基礎(chǔ)上進(jìn)行了結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化，設(shè)計(jì)了由鋁套、夾片和錨杯組成的碳筋?yuàn)A片式錨具，如圖1.1（b）所示。隨后，蔣田勇[5]、諸葛萍[6,7]等人對(duì)該結(jié)構(gòu)進(jìn)行了大量的理論及試驗(yàn)研究，對(duì)其錨固機(jī)理和錨杯、夾片、軟金屬套管等材質(zhì)和結(jié)構(gòu)參數(shù)、頂壓力等影響因素進(jìn)行深入研究，得到了較高錨固效率系數(shù)。（a）日本碳筋錨具（b）東南大學(xué)碳筋錨具圖1.1碳筋?yuàn)A片式錨具設(shè)計(jì)

桂林理工大學(xué)碩士學(xué)位論文32008年，通過(guò)借鑒鋼絞線和碳纖維筋的夾片式錨具設(shè)計(jì)，Burtscher[8]設(shè)計(jì)了夾片式的碳纖維板錨具，如圖1.2，其中，該夾片由鋼楔塊和環(huán)氧樹(shù)脂墊層組成，鋼楔塊和環(huán)氧樹(shù)脂墊層預(yù)先通過(guò)化學(xué)粘結(jié)力粘合成整體，夾片和碳纖維板之間通過(guò)摩阻力實(shí)現(xiàn)錨固。圖1.2Burtscher碳纖維板錨具設(shè)計(jì)朱萬(wàn)旭[9]，鄧?yán)誓輀10-12]等針對(duì)碳纖維板的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，研發(fā)了由楔形夾片和帶楔形孔的方錨杯組成的夾片式錨具如圖1.3所示。通過(guò)錨杯楔形孔的擠壓使錨杯孔壁、夾片和碳纖維板表面產(chǎn)生摩阻力錨固碳纖維板，并通過(guò)夾片與錨杯孔的角度差設(shè)計(jì)降低了夾片小端碳纖維板的應(yīng)力集中。2019年，同濟(jì)大學(xué)李方元和柳州歐維姆機(jī)械股份有限公司發(fā)表文獻(xiàn)[13]，對(duì)該錨具錨固抗拉強(qiáng)度2400MPa碳纖維板的靜載、疲勞和松弛都進(jìn)行了試驗(yàn)研究，結(jié)果表明，該錨具的靜載錨固效率系數(shù)在0.95以上。在應(yīng)力上限66%抗拉強(qiáng)度，應(yīng)力幅200MPa的400萬(wàn)次疲勞試驗(yàn)后仍能達(dá)到0.88的錨固效率系數(shù)。12m試驗(yàn)梁加固1000小時(shí)后的松弛率為3.8%。該錨具靜載和動(dòng)載錨固性能優(yōu)異。（a）軸向剖面圖（b）錨杯小孔端正視圖圖1.3碳纖維板夾片式錨具設(shè)計(jì)

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
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碩士論文
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[8]CFRP板預(yù)應(yīng)力錨具試驗(yàn)研究[D]. 黃滔.重慶大學(xué) 2009
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本文編號(hào)：3224204