考虑螺栓扭矩分布的CFRP筋夹板式锚具极限抗拔力计算方法

利用灰色系统理论,研究碳纤维增强复合材料(CFRP)筋夹板式锚具紧固螺栓扭矩分布对锚固性能影响,对夹板式锚具第1～3排紧固螺栓(加载端-自由端)施加扭矩及总施加扭矩等参数进行关联分析.研究结果表明:第3排螺栓施加扭矩对于试件极限荷载的关联度最高,其后依次为总施加扭矩、第2排螺栓施加扭矩和第1排螺栓施加扭矩.最后,基于分析结果建立考虑螺栓扭矩分布的CFRP筋夹板式锚具极限抗拔力计算模型,回归出相关系数,计算结果与试验结果吻合良好.

CFRP筋夹板式锚具极限抗拔力的神经网络预测

基于人工神经网络原理,对20个CFRP筋夹板式锚具拉拔试验数据建立BP神经网络模型,分析锚固长度、螺栓总预紧力、螺栓数量、CFRP筋直径等参数对锚具极限抗拔力的影响。分析结果显示,训练好的神经网络模型可以较好地预测CFRP筋夹板式锚具的极限抗拔力。利用神经网络模型进行参数分析,表明锚具极限抗拔力在样本空间内随锚固长度、螺栓总预紧力、螺栓数量的增加而增加,与试验研究结果相符。本文可为CFRP筋夹板式锚具的应用及改进提供参考。

CFRP筋夹板式锚具锚固性能试验研究

设计了一种CFRP筋夹板式锚具,通过对40个CFRP筋-锚具组装件的拉拔试验,研究了锚固长度、螺栓预紧力、螺栓数量和CFRP筋表面处理等对锚具锚固性能的影响。试验结果表明:试件的破坏形态包括CFRP筋的滑移、断裂和拉脱三种,试件达到极限荷载时的滑移量较小。增加锚固长度、螺栓总预紧力、螺栓数量以及对CFRP筋表面打磨处理均可在一定范围内提高锚具试件的极限荷载。通过合理控制上述参数,可以使锚具发挥良好的锚固性能,满足实际使用要求。该文给出了CFRP筋夹板式锚具合理的构造和螺栓预紧力值。在试验研究基础上,分析了CFRP筋夹板式锚具的锚固作用机理,建立考虑锚固长度、螺栓预紧力和螺栓数量的CFRP筋-锚具界面平均摩擦系数模型,并提出夹板式锚具的极限荷载计算公式,与试验结果吻合良好,具有较好的适用性。