本文關(guān)鍵詞：CFRP筋粘結(jié)式錨固系統(tǒng)的疲勞性能研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料(CFRP)作為土木工程中一種新型復(fù)合材料,因其自重輕、耐腐蝕、抗拉強(qiáng)度高等特點(diǎn),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(yù)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(qiáng)度遠(yuǎn)低于縱向抗拉強(qiáng)度,其錨固系統(tǒng)易過早失效,故設(shè)計(jì)、開發(fā)和完善有效的錨固體系是將CFRP材料應(yīng)用于預(yù)應(yīng)力橋梁工程時(shí)必須首先解決的難題。本文研究來源于:江蘇省自然科學(xué)基金項(xiàng)目(編號(hào):BK20140553)和國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目(51478209)。對(duì)CFRP筋粘結(jié)型錨固系統(tǒng)進(jìn)行靜載試驗(yàn)研究、疲勞試驗(yàn)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(yàn)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(shì);b.當(dāng)錨固長度一定時(shí),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(qiáng)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(shí),其錨固性能更加優(yōu)異。2.疲勞試驗(yàn)研究本文試驗(yàn)將環(huán)氧樹脂砂漿作為粘結(jié)介質(zhì),通過對(duì)幾組不同類型的錨固系統(tǒng)進(jìn)行50萬次等幅加載抗疲勞試驗(yàn),得出結(jié)論:a.錨固系統(tǒng)的滑移量首先會(huì)隨著隨著循環(huán)次數(shù)的增加而增加;當(dāng)循環(huán)達(dá)到一定次數(shù)后,錨固系統(tǒng)各組裝件之間的位置相對(duì)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(shí)處于良好的工作狀態(tài)。b.試驗(yàn)加載過程中,筋材表面呈現(xiàn)動(dòng)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(dòng)應(yīng)變也很小,意味著整個(gè)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(fù)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模型,分析界面的損傷。本文最后指出了CFRP錨固體系在土木工程中研究應(yīng)用中存在的不足,結(jié)合當(dāng)前土木工程的發(fā)展趨勢(shì),指出有待進(jìn)一步深入研究解決的一些關(guān)鍵問題,并提出了展望和建議。
【關(guān)鍵詞】：CFRP筋 粘結(jié)式錨具 靜載試驗(yàn) 疲勞試驗(yàn) 復(fù)合材料損傷 剪切筒模型
【學(xué)位授予單位】：江蘇大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：U445.72;U441.4
【目錄】：

• 摘要5-7
• Abstract7-11
• 第一章 緒論11-24
• 1.1 現(xiàn)代橋梁工程發(fā)展11-13
• 1.2 FRP材料介紹13-18
• 1.2.1 FRP材料性能優(yōu)點(diǎn)14
• 1.2.2 FRP材料性能缺陷14-15
• 1.2.3 FRP材料的生產(chǎn)工藝15
• 1.2.4 FRP材料的分類15-18
• 1.3 CFRP錨具分類18-20
• 1.3.1 粘結(jié)型錨具19
• 1.3.2 夾片型錨具19-20
• 1.3.3 復(fù)合型錨具20
• 1.4 CFRP錨具試驗(yàn)研究現(xiàn)狀20-22
• 1.4.1 靜載試驗(yàn)研究現(xiàn)狀21
• 1.4.2 動(dòng)載試驗(yàn)試驗(yàn)現(xiàn)狀21-22
• 1.5 本文主要研究內(nèi)容22-24
• 第二章 試驗(yàn)設(shè)計(jì)24-35
• 2.1 試驗(yàn)?zāi)康?/span>24
• 2.2 試驗(yàn)裝置24-27
• 2.2.1 試驗(yàn)設(shè)備和儀器24-25
• 2.2.2 試驗(yàn)裝置25-27
• 2.3 測試項(xiàng)目27-28
• 2.4 加載程序28
• 2.5 疲勞失效的特征與依據(jù)28-29
• 2.6 靜載試驗(yàn)加載程序以及測試內(nèi)容29
• 2.7 試件設(shè)計(jì)29-32
• 2.7.1 試件材料選擇29-31
• 2.7.2 筋材下料的長度31
• 2.7.3 錨具構(gòu)造選擇31-32
• 2.8 試件的制作32-34
• 2.8.1 試件制作32-34
• 2.9 試驗(yàn)流程圖34
• 2.10 本章小結(jié)34-35
• 第三章 粘結(jié)型CFRP筋錨固系統(tǒng)的試驗(yàn)研究35-56
• 3.1 靜載錨固試驗(yàn)35-43
• 3.1.1 普通建筑膠作為粘結(jié)劑35-36
• 3.1.2 Lica-300A/B植筋膠作為粘結(jié)劑36-37
• 3.1.3 環(huán)氧樹脂砂漿37-40
• 3.1.4 筋材在靜載下的破壞模式40
• 3.1.5 機(jī)理分析40-43
• 3.2 疲勞加載錨具試驗(yàn)43-52
• 3.2.1 循環(huán)荷載對(duì)滑移的影響43-46
• 3.2.2 循環(huán)荷載對(duì)鋼套筒應(yīng)變的影響46-50
• 3.2.3 循環(huán)加載過程中CFRP筋軸向動(dòng)應(yīng)變曲線50-52
• 3.3 疲勞50萬次后試件的靜載錨固性能52-53
• 3.4 制造加工缺陷對(duì)錨固系統(tǒng)性能的影響53-54
• 3.4.1 偏心對(duì)錨固系統(tǒng)的影響53
• 3.4.2 膠體缺陷對(duì)錨固系統(tǒng)的影響53-54
• 3.5 本章小結(jié)54-56
• 第四章 復(fù)合材料損傷及剪切筒模型56-65
• 4.1 疲勞概念56
• 4.2 FRP復(fù)合材料疲勞損傷與損傷特征56-60
• 4.2.1 FRP復(fù)合材料的損傷破壞模式56-57
• 4.2.2 FRP復(fù)合材料的損傷原因57
• 4.2.3 FRP復(fù)合材料與金屬材料的特性對(duì)比57-59
• 4.2.4 FRP復(fù)合材料界面疲勞損傷破壞59-60
• 4.3 界面疲勞損傷60-64
• 4.3.1 幾何模型60-61
• 4.3.2 界面的疲勞脫粘61-63
• 4.3.3 界面脫粘后63-64
• 4.4 本章小結(jié)64-65
• 第五章 結(jié)論與展望65-68
• 5.1 研究內(nèi)容與結(jié)論65-66
• 5.2 研究的展望66-68
• 參考文獻(xiàn)68-73
• 致謝73-74
• 已發(fā)表或錄用論文74

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本文編號(hào)：293700