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為將碳纖維(CFRP)筋應(yīng)用于橋梁工程,研制了CFRP筋夾片式錨具,它由錨杯、4片夾片和金屬套管組成.對不同齒距的夾片、不同材質(zhì)和壁厚的套管以及不同的預(yù)緊力進(jìn)行了正交試驗,以考察不同參數(shù)對CFRP筋夾片式錨具綜合錨固性能的影響,并通過錨固強(qiáng)度和直徑更大的CFRP筋對該夾片式錨具進(jìn)行了檢驗.試驗表明:夾片齒距、套管厚度和預(yù)緊力均對錨固性能有較大影響,鋁套管錨具的性能遠(yuǎn)優(yōu)于銅套管錨具;預(yù)緊力為100 kN,鋁套管厚度為0.8 mm,夾片齒距為10 mm時,夾片式錨具的綜合錨固性能最好,錨固效率達(dá)95.5%.該夾片式錨具至少能用于直徑9 mm,抗拉強(qiáng)度2 500 MPa的CFRP筋.
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提出CFRP筋夾片式錨具新的計算理論,并以此理論為依據(jù)設(shè)計一種新型CFRP筋夾片式錨具,它由錨杯、四片式夾片、涂砂鋁套管或涂砂銅套管組成。在理論推導(dǎo)過程中,將夾片式錨具各組件在長度方向上分成多個等份,對其中各組件任意等份建立力學(xué)計算模型,并考慮各夾片間的獨立性;通過靜載試驗對夾片式錨具的錨固性能進(jìn)行測試,并分析比較錨杯拉應(yīng)力的理論計算與試驗實測結(jié)果。結(jié)果表明,該CFRP筋夾片式錨具計算理論能計算錨具各點的應(yīng)力及橫向位移,并能預(yù)測錨具極限承載力;此夾片式錨具適用于錨固高強(qiáng)CFRP筋,它的平均錨固效率系數(shù)達(dá)到94.9%,且性能穩(wěn)定;錨杯拉應(yīng)力的理論計算與試驗實測結(jié)果較吻合。
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