中国公路学报

作者：龙佩恒, 史文浩, 侯苏伟, 焦驰宇, 许颢迈

单位：1. 北京建筑大学 土木与交通工程学院, 北京 100044;2. 北京建筑大学 北京未来城市设计 高精尖创新中心, 北京 100044;3. 同济大学 土木工程防灾国家重点实验室, 上海 200092"],"fundList_en":["General Project of Science and Technology Plan of Beijing Municipal Education Commission (KM202010016015); National Natural Science Foundation of China (51508019)； Double Tower Project of Beijing University of Civil Engineering and Architecture (JDYC20160206); The Fundamental Research Funds for Beijing University of Civil Engineering and Architecture(X18115, X18091)

关键词：桥梁工程,锚固性能,静载试验,CFRP板锚具,应力损失,滑移

基金：北京市教委科技计划一般项目（KM202010016015）；国家自然科学基金项目（51508019）；北京建筑大学双塔计划-建大英才项目（JDYC20160206）；北京建筑大学市属高校基本科研业务费专项资金项目（X18115，X18091）

为探究通过位移控制施加预紧力的CFRP板锚具的锚固性能，明确静载作用下锚具的锚固效率及CFRP板的受力机理，对新型曲面夹持式锚具进行设计，锚具构件由钢制夹板以及限位板组成。夹板通过弧面设计避免端口效应产生的剪切破坏，通过改变限位板厚度，控制夹板挤压位移，以达到调控预紧力的目的。通过8组16次试件锚具静载试验，探究限位板厚度在1.65~2.00 mm，夹板挤压位移在0.30~0.65 mm时CFRP板的锚固效率、应变、变形量、相对滑移以及总位移。结合ANSYS有限元软件，对锚具在不同限位板厚度控制下CFRP板的张拉应力以及锚固效率进行分析，对锚具静载试验进行对比。研究结果表明：锚具静载试验，当夹板挤压位移在0.30~0.45 mm时，破坏形态为滑脱，达到0.5 mm时CFRP板发生纵向劈裂破坏；夹板横向两侧位移0.65 mm时，发生由横向两侧向中部的爆炸式破坏，最大试验锚固效率为89%；夹板挤压位移在0.3~0.65 mm时，CFRP板变形量为1.41~2.95 mm，滑移量在0.7~2.1 mm之间，总位移未超过4 mm，锚固性能越好滑移量越小；有限元模拟最大锚固效率为91%，CFRP板位移对比差值未超过5%。；由于CFRP板回缩及夹板变形带来一定的应力损失，损失大小建议取张拉应力的7.67%；试验同时发现，CFRP板为正交异性板，其横向宽度较大，张拉时受纵向剪应力影响比较大，因此设计时需尽量避免横向出现的挤压应力不均；对CFRP板纵向剪应力进行分析，得到主要影响参数夹板厚度的最优范围在35~40 mm之间。

来源：2021年第5期

《中国公路学报》期刊编辑部

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