纤维复合材料(FRP)筋锚具力学性能研究

摘要

纤维复合材料（FiberReinforcedPolymer，简称FRP）以其轻质高强以及优越的耐久性而逐渐成为钢筋的替代品，应用于各种复杂环境中。但是，FRP筋材是各向异性材料，横向抗压强度远远小于纵向抗拉强度，不能像钢筋那样直接夹持在试验机上进行拉伸试验。本文在美国ACI规范的基础上，通过大量的试验，研究用于FRP筋材拉伸性能试验的锚具及其性能，主要研究内容有:
　　1.提出了两种用于FRP筋材拉伸性能试验的新型粘结式锚具，并对其工作机理进行了系统研究。通过试验发现，本文提出的两种新型粘结式锚具能有效地测试FRP筋材的抗拉强度，并能够减小试件长度。
　　2.运用有限元分析软件ABAQUS，对夹片式锚具进行了数值模拟，分析了锚固长度、锚杯倾角、摩擦系数以及夹片材质对夹片式锚具锚固性能的影响，得到较为合理的参数组合，为拉伸试验用锚具和预应力锚具设计提供了参考。

目录

声明

摘要

1 绪论

1．1 研究背景

1．2 FRP材料简介

1．2．1 FRP筋材的分类

1．2．2 FRP筋的特性

1．3 FRP锚具

1．3．1 国外研究现状

1．3．2 国内研究现状

1．3．3 FRP锚具存在的问题

1．4 本文的研究目的和主要工作

2 FRP筋粘结式锚具力学性能研究

2．1 粘结式锚具研究概述

2．2 粘结式锚具在拉伸试验中的应用

2．3 带螺堵的粘结式锚具

2．3．1 带螺堵的粘结式锚具介绍

2．3．2 试验方案

2．3．3 试验结果

2．3．4 试验结果分析

2．4 带内螺纹的粘结式锚具

2．4．1 带内螺纹的粘结式锚具简介

2．4．2 试验方案

2．4．3 试验结果

2．4．4 试验结果分析

2．5 两种新型锚具对比

2．5．1 试验方案

2．5．2 试验结果及分析

2．5．3 结论

3 传统夹片式锚具力学性能试验

3．1 夹片式锚具研究概述

3．2 传统夹片式锚具力学性能试验

3．2．1 试验试件

3．2．2 加载制度及过程

3．2．3 试验结果

4 夹片式锚具数值分析

4．1 夹片式锚具的研究现状

4．2 夹片式锚具的设计

4．2．1 锚杯尺寸的初步确定

4．2．2 夹片尺寸的初步确定

4．3 ABAQUS中夹片式锚具的材料参数定义

4．4 数值计算分析

4．4．1 锚具长度

4．4．2 锚杯与夹片的倾角

4．4．3 摩擦系数

4．4．4 夹片材质

4．5 结论

5 结论与展望

5．1 结论

5．2 展望与建议

参考文献

致谢