温升作用下碳纤维增强复材绞线型拉索抗冲击性能的试验研究

为研究温度作用对碳纤维增强复合材料(CFRP)绞线抗冲击性能的影响,对4组CFRP绞线试件在20,40,60,80℃温度下进行了横向落锤冲击试验。结果表明:随着温度的升高,CFRP绞线的纵向裂纹长度降低;当温度由20℃升高至80℃,由于树脂基体的软化,CFRP绞线在断裂时刻的侧向位移提高了22. 5%;由于温升作用降低了CFRP绞线内部的应力集中,促进了绞线内部应力的均匀分布,使得其最大纵向索力、最大冲击力和总吸收能量分别提高了4. 76%、19. 3%和43. 4%。     

碳纤维绞线黏结式锚具静力性能试验研究

为研究碳纤维(CFRP)绞线在以活性粉末混凝土(RPC)作为黏结介质的黏结式锚具中的合理锚固形式,通过静力拉拔试验对整束锚固、分散锚固、分散再合并锚固三种锚固形式下CFRP绞线的黏结锚固性能进行了研究。结果表明:CFRP绞线在锚固区内的锚固形式对锚固性能影响显著;分散锚固和分散再合并锚固两种形式具有更高的锚固效率,约为整束锚固的2.33倍;绞线分散锚固试件的边丝张开角大于5°或起拱角大于7°时,由于剪切效应过大易使绞线发生承载力较低的折断破坏,因此,建议绞线边丝的张开角为3°~5°或起拱角3°~7°。建立了三种锚固形式下CFRP绞线的界面平均黏结强度和临界锚固长度计算公式,试验结果验证了其适用性。     

经历不同温升作用后CFRP筋受力性能的试验研究

为研究经历不同温升作用后碳纤维(Carbon Fiber Reinforced Polymer,简称CFRP)筋材的静力性能,以筋材的处理温度为试验参数,完成9个试件的轴向拉伸试验;以筋材的处理温度和初张比为试验参数,完成15个试件的横向受力试验。结果表明：处理温度不超过100℃时,筋材的轴向拉伸、横向受力及与活性粉末混凝土(Reactive Powder Concrete,简称RPC) 间黏结强度等性能的退化程度轻微。对于轴向拉伸试验,经历30℃和100℃温升作用的试件均发生筋材拉断破坏,处理温度100℃试件的抗拉强度、极限应变和弹性模量较30℃试件分别减小2.9%、1.0%和1.6%;经历200℃温升作用的轴向拉伸试件均发生滑移破坏,筋材与RPC界面间的平均黏结强度较常温条件下降低34.5%,弹性模量较30℃试件减小9.1%。对于横向受力试验,所有试件均发生折断破坏。初张比一定时,随着处理温度由30℃增至200℃,CFRP筋的极限索力、最大索力增量及横向破断力均逐渐降低,但横向极限位移变化较小;处理温度相同时,随着初张比由0增至0.34,CFRP筋的最大索力增量、横向破断力及横向极限位移均逐渐减小,但破坏时的极限索力则逐渐增大。提出经历不同温升作用后CFRP筋横向极限位移、极限索力及横向极限荷载的计算公式,并以试验结果验证其适用性。