锚栓抗剪性能试验研究

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1、锚栓抗剪性能试验研究重庆大学硕士学位论文（学术学位）学生姓名：张弦指导教师：全学友教授专业：结构工程学科门类：工学重庆大学土木工程学院二O一五年五月ExperimentalStudyonShearBehaviorofBondedAnchorsAThesisSubmittedtoChongqingUniversityinPartialFulfillmentoftheRequirementfortheMaster’sDegreeofEngineeringByZhangXianSupervisedbyProf.QuanXueyouSpecialt

2、y:StructuralEngineeringCollegeofCivilEngineeringofChongqingUniversity,Chongqing,ChinaMay2015中文摘要摘要锚栓钢板加固方法是在既有混凝土结构物表面钻孔并设置锚栓，利用锚栓固定钢板，使结构和钢板成为一个共同受力的整体。此法是基于后锚固化学锚栓技术的一种新型加固方法，以其稳定可靠，较好地提高结构承载力，施工简便、工期短、不易与基材构件发生剥离且有较好的塑形变形能力等优点，而成为加固领域的重点科研和推广的技术对象。锚栓作为该加固系统的核心组成部分，其抗剪性能

3、直接影响加固方法的安全可靠性，但目前国内外对后锚固化学锚栓技术的研究还不够深入，锚栓技术还不够成熟，没有形成统一的规范约束标准。因此，深入研究锚栓受剪性能，特别是关于其受剪刚度的变化规律是很有必要的，也是最基本的问题。本文将从单锚受剪的基础性研究着手，在众多的影响因素中，选择基材等级、锚固深度、锚栓直径来作为此次研究分析的重点对象，拟分析在不同的参数组合情况下锚栓受剪性能的变化规律。本文首先进行了195根单锚的受剪试验，再利用有限元软件ABAQUS进行数值模拟计算，通过这两种技术路线来深入研究锚栓受剪的变形形态、作用机理、参数影响规律和受剪

4、关系特征曲线。本文的研究内容有：①基本原理：论述国内外的研究现状，较为全面地总结了锚栓的类型、工作原理、破坏特点、受力影响因素和计算方法等。②受剪试验：根据不同的锚固状态而设计制作195根单锚进行受剪试验，考察锚栓的受力性能和变形形态，探寻剪切荷载与剪切位移的特征关系曲线，分析基材等级、锚固深度、锚栓直径、边距等对锚栓受剪承载力及变形（抗剪刚度）的影响规律。③有限元模拟：利用ABAQUS强大的非线性分析功能进行了单锚的受剪性能分析。分析表明有限元软件能较好地模拟锚栓的受剪机理，与试验结果较为吻合，较好的验证了试验所得的影响规律。④结论：最后

5、综合试验研究和有限元分析，推导了本文的研究结论，并在试验研究结果的基础上，提出了以刚度变形为基准的设计思路，针对锚栓变形对承载力和刚度的影响做了量化的尝试。关键词：后锚固技术，化学锚栓，受剪刚度，剪切试验，有限元法I英文摘要ABSTRACTThemethodofstrengtheningReinforcedConcretebyboltingplateistodrillthesurfaceandtosetanchorstoconcretestructure,usingafixedanchorplate,sothattheoverallstru

6、ctureandsteelbecomeaunitythatcansustaincommonforce.Thismethod,asanewreinforcementmethod,withitsstabilityandreliability,isbetteratimprovingthestructuralcapacity.Inthemeanwhile,theconstructionprocessiseasierandmoreefficient,andit’snoteasytopeelitoffthesubstrateconstruction,a

7、ndthusithasbecomeafocusoftechnologyresearchandpromotion.Anchors,asacorecomponentofthisstrengtheningsystem,itsperformanceinshearbehaviordirectlyaffectsthesafetyandreliabilityofthereinforcementmethod.Butresearchesontheanchortechnologyarenotadvancedenough;nouniformstandardhas

8、beenestablished.Therefore,furtherstudyonboltshearperformance,particularlywithrespecttoits