碳纤维增强复合材料黏结型锚固体系弯拉性能试验研究

为了研究碳纤维增强复合材料(CFRP)黏结型锚固体系的弯拉性能,对设计的锚固体系试件进行了10组轴向拉伸试验与12组弯拉试验。在锚固体系优化基础上研究了CFRP筋直径、弯曲半径改变下试件的极限承载力、破坏模式、锚固效率及CFRP筋荷载‒应变关系。结果表明,锚固体系的弯拉承载力折减量系数随CFRP筋弯曲半径的增大而减小,CFRP筋直径越大试件承载力折减量系数越大,并且CFRP筋横向约束有利于弯拉极限承载力的提高。此外,CFRP筋荷载‒应变曲线的非线性变化是试件失效前的典型特征。弯曲半径和CFRP筋直径的比值与锚固效率系数为线性关系,比值在2.4‰以下时试件的弯拉锚固效率系数小于80%,试件呈不均匀断裂和剪切的破坏形式。

湿/热条件下的CFRP筋粘结型锚具性能研究

为探索湿度和温度对碳纤维增强复合材料(Carbon fiber reinforced polymer,CFRP)筋粘结型锚具锚固性能的影响,对23℃干燥、23℃盐溶液及50℃盐溶液三种不同工况及不同浸泡时间下锚固系统的锚固性能进行了试验研究。制作四组共12个粘结型锚具试件,分析了不同环境条件下锚固系统吸水率、极限承载力、界面平均抗剪强度以及相对滑移的变化规律和界面损伤发展规律。在此基础上,建立了考虑湿度和温度影响的粘结型锚具极限承载力预测模型。分析结果表明,随着温度的升高或浸泡时间的延长,CFRP筋粘结型锚具极限承载力和界面平均抗剪强度均降低,锚固系统的延性和界面性能下降;温度对锚固系统损伤发展的影响较为显著;锚固系统在不同温度盐溶液中的吸水行为符合Fick第二定律;基于吸水规律提出的CFRP筋粘结型锚具极限承载力的预测模型与试验结果基本一致。