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桥梁的钢制拉索普遍存在腐蚀疲劳损伤,严重威胁桥梁安全和寿命。碳纤维复合筋拉索(Carbon fiber reinforced polymer,CFRP cable)具有轻质、高强、耐腐蚀优点,可广泛应用于桥梁结构。但CFRP筋为各向异性材料,抗压和抗剪性能较差,导致CFRP拉索的锚固极其困难。国内外对CFRP拉索锚固问题进行了广泛研究,但目前锚固技术导致锚固体系体积大、远远不能满足工程需求。针对上述问题,本文研究高性能CFRP拉索锚固体系、以及基于该体系的CFRP拉索的极限承载力、疲劳性能和湿热环境耐久性。具体研究内容包括:(1)高性能CFRP拉索锚固黏结剂及其粘结性能。研究高性能环氧基黏结剂、以及光面CFRP筋与环氧基锚固黏结剂的界面行为,建立CFRP筋与黏结剂的粘结-滑移本构关系和极限承载力预测模型。(2)高性能CFRP拉索锚固体系。研究CFRP筋弯折锚固角度对其拉伸强度影响,并提出CFRP拉索弯折锚固体系设计方法;对弯折锚固体系下CFRP拉索性能进行试验验证与数值计算,分析黏结剂刚度与拉索张拉楔入量对拉索应力均匀性和破坏模式的影响规律。(3)高性能CFRP拉索疲劳性能与声发射监测评估。研究高性能CFRP拉索正常使用应力幅下疲劳性能及疲劳后剩余极限承载力,验证CFRP拉索在服役活载长期作用下耐久性;研究CFRP拉索的疲劳性能、及其损伤演化规律和失效特征;研究CFRP拉索疲劳及疲劳后剩余承载力试验的声发射信号特征,提出基于聚类分析的CFRP拉索锚固体系损伤模式识别方法。(4)CFRP筋的长度效应及服役长度下CFRP拉索极限承载力预测。研究CFRP筋随长度增加,其抗拉强度下降规律;在宏观强度概率统计模型基础上,研究CFRP筋的长度效应影响,分析考虑长度影响的Weibull强度概率模型对不同长度CFRP筋样本强度观测数据的拟合优度;研究实际长度CFRP拉索的承载力,基于平行纤维束承载力理论,使用蒙特卡洛模拟,分析拉索长度效应、Daniels效应对极限承载力的影响。(5)高性能CFRP拉索锚固体系服役环境耐久性。研究服役环境下CFRP筋及拉索锚固体系病害特点,采用高温人工海水溶液浸泡模拟服役环境下CFRP筋与拉索的耐久性响;研究CFRP筋在应力-湿热耦合作用下耐久性;研究CFRP拉索锚固体系在疲劳-腐蚀浸泡-疲劳过程中的锚固性能变化规律。