碳纤维拉索及其锚固系统横向受力性能试验研究

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1、学校代号10532学号S1001G103分类号U444密级公开硕士学位论文碳纤维拉索及其锚固系统横向受力性能试验研究学位申请人姓名王常林培养单位土木工程学院导师姓名及职称方志教授学科专业桥梁与隧道工程研究方向新型材料在土木工程中的应用研究论文提交日期2015年5月31日学校代号：10532学号：S1001G103密级：湖南大学硕士学位论文碳纤维拉索及其锚固系统的横向受力性能试验研究学位申请人姓名：王常林导师姓名及职称：方志教授培养单位：土木工程学院专业名称：桥梁与隧道工程论文提交日期：2015年5月31

2、日论文答辩日期：2015年6月3日答辩委员会主席：汪梦甫教授ExperimentalresearchonbehaviorofCFRPcableandanchoragesubjectingtolateralforcebyWANGChanglinB.E.(HunanUniversity)2010AthesissubmittedinpartialsatisfactionoftheRequirementsforthedegreeofMasterofEngineeringinBridgeandTunnelEngi

3、neeringintheGraduateSchoolOfHunanUniversitySupervisorProfessorFangZhiMay,2015湖南大学学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中恃别加Ｗ标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。作者签名：ｏ／ｆ：至日期之年

4、月／夺日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论乂的规定，同意学校保留并向国家有关部口或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阔和借阅。本人授权湖南大学可ＵＪＩ将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可Ｗ采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。，本学位论文属于１、保密□，在年解密后适用本授权书。２、不傑密。囚＂＂（请在Ｗ上相应方框内打Ｖ）作者签名：之欢日期：ｊｏ／ｆ年月／ｆ日窄导师签名；日期

5、；年月分日碳纤维拉索及其锚固系统横向受力性能研究摘要传统斜拉桥斜拉索及悬索桥吊杆体系一般采用钢绞线或平行钢丝束，随着桥梁跨度的不断增大，拉索或吊杆普遍面临着钢材锈蚀导致的结构耐久性问题和由于钢材材料重度大导致的桥梁结构本身自重产生的应力占承重体系容许应力随着跨度增大呈平方增长、施工工程量大等问题。此外钢材拉索或吊杆建成以后的维护和更换造价高，对现有交通产生较严重影响，这就要求大跨桥梁所使用的材料必须具有超高性能及良好耐久性，以保证处于恶劣环境工作的大跨桥梁拉索或吊杆体系在长期荷载作用下的稳定性和耐

6、久性。碳纤维增强复合材料CFRP(CarbonFiberReinforcedPolymer/Plastic)以其强度高、重量轻和免锈蚀等优异性能极有希望成为大跨桥梁钢拉索或吊杆的替代品，RPC（ReactivePowderconcrete）以其具有的超高抗压强度、高耐久性及高韧性等优良性能极有希望成为拉索或吊杆体系粘结式锚具中传统水泥砂浆等粘结介质的替代品。本文结合国家自然科学基金项目－CFRP拉索及其锚固系统的抗冲击性能研究（NO:51478177），对两端采用以RPC为粘结介质的粘结式锚具的CFRP

7、拉索的横向受力特点进行了试验研究，主要内容包括：(1)对两端采用粘结式锚具的CFRP拉索试件进行纵向静力拉拔和横向静力试验，研究内容包括试件在纵向静力作用下的破坏形式、极限荷载、锚具内应变分布特征及荷载滑移曲线，横向静力荷载作用下的破坏形式、极限横向荷载、最大横向位移、横向荷载-位移曲线、极限状态下锚具内粘结应力分布特征及荷载滑移曲线试验结果表明：在横向静力加载试验中锚具临界锚固长度小于150mm,初张力的施加有利于CFRP拉索的横向受力性能。（2）利用湖南大学高性能落锤冲击试验机，对两端带粘结式锚具的

8、CFRP拉索试件进行横向低速冲击试验研究，主要研究了为碳纤维拉索及其锚固系统在横向冲击荷载作用下的筋材及其锚固系统的破坏形态，横向冲击荷载—位移曲线，极限索力及索力增量，滑移特点，探讨了不同锚固长度、不同冲击能量及防护等参数对试件抗冲击性能的影响，分析了CFRP棒材在冲击荷载作用下的吸能能力。试验结果表明：冲击能量增大50%，横向剪断角增加0.2；承受初始冲击荷载作用试件的初始滑移阀值仅为45.92kN-50.56kN；横向冲击荷载作用下