CFRP筋夹片式锚具的弹塑性接触有限元分析

摘要

CFRP筋夹片式锚具静载锚固性能试验研究只能获取锚具组装件的极限承载能力、筋材和夹片的滑移量、以及锚杯外表面的轴向和环向应力等信息,而对锚具内部的受力情况,目前大多通过数值计算得到。鉴于此,在总结国内外夹片式锚具的数值分析成果的基础上,采用ANSYS有限元软件,基于作者有关CFRP筋夹片式锚具静载试验的研究成果建立了相应的有限元分析模型。其中,CFRP筋夹片式锚具数值模型为轴对称模型,涉及材料弹塑性和接触非线性,包括锚杯、夹片、薄壁铝套筒以及CFRP筋等。计算终止判断依据采用Tsai-Wu准则。计算结果分析表明,Tsai-Wu失效准则能够较好模拟CFRP筋在复杂应力作用下的失效;荷载滑移的理论计算曲线基本上能够反映实际情况;锚杯外表面的轴向应力和环向应力的计算值与实测值基本一致。由此可见,有限元分析模型是有效的和可靠的。