预应力碳纤维板端部锚固区域的受力分析与试验研究

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预应力CFRP板加固桥梁结构是近年来才发展的一项新型加固技术,该技术综合了普通粘贴碳纤维片材与预应力加固技术的优点,不仅能使CFRP的高强性能得到有效发挥,显著提高结构的承载能力,还可以提高结构刚度,改善混凝土梁的开裂性能,从而使结构满足在正常使用极限状态的设计要求。但是纵观以往关于预应力碳纤维板加固技术的研究成果,主要是围绕锚具及碳纤维板应力等相关研究,很少研究预应力碳纤维板端部锚固区域的受力性能,在预应力碳纤维板加固系统中,端部锚固区域是其中重要组成部分,其优良特性直接影响到预应力的效果和结构的安全性,因此有必要开展对端部锚固区域的受力性能的研究。本文针对波形锚及预应力碳纤维板锚固系统,提出了一种适用于该体系的锚固座,对其进行静力加载试验,分析端部锚固区域的受力机理,同时利用有限元分析软件ANSYS进行有限元分析,通过对本次试验结果分析,主要得出以下结论:(1)整个加载试验过程中,没有发现端部锚固座存在滑移现象,同时通过对锚固座位移的测量,可以得出锚固座具有良好的锚固性能。(2)通过对锚固座的应变分析可以得出,同一截面内,越靠近锚固座轴线处的部位应力越大,反之越小。不同截面之间,距外力作用点距离越近应力越大,反之越小。(3)通过对锚栓应变分析,研究了锚栓拉力的受力特性,结果表明,锚固座中部的锚栓拉力最大,其他部位锚栓拉力较小。(4)建立了端部锚固区域的有限元模型,对比试验数据,对端部锚固区域应力的分布与变化规律进行了研究。
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