基于环-夹协同作用的多层片材型CFRP拉索锚固机理研究
批准号:
51908012
项目类别:
青年科学基金项目
资助金额:
25.0 万元
负责人:
刘越
依托单位:
学科分类:
E0804.结构工程
结题年份:
2022
批准年份:
2019
项目状态:
已结题
项目参与者:
--
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中文摘要
现有的CFRP拉索多采用黏结或夹片式锚固,往往体积较大、结构复杂、经济性与适用性不佳。本项目提出一种新型的基于环-夹协同作用的多层片材型CFRP拉索锚固体系,围绕其锚固机理开展系统性研究。首先通过理论推导,建立基于环-夹协同作用锚固的力学模型,探明锚固力在“环”和“夹”之间的分配比例及其影响因素,明确环-夹协同作用的工作原理;随后开展试件静力拉伸和疲劳试验,并进行相应的数值模拟,揭示该锚固体系的失效模式,探明各构造参数对该体系静力与疲劳性能的影响规律;在此基础上进行优化分析,提出针对不同受载情况的锚具设计建议。研究成果将有助于多层片材型CFRP拉索的推广和应用。
英文摘要
Most existing CFRP cables adopt bond- or clamp-type anchorages, which are usually large in volume, complex in structure and poor in economy and applicability. In this project, a new type of anchorage system for multi-layer lamella CFRP cables based on ring-clamp synergy is proposed. Its anchoring mechanism is systematically studied. Firstly, a mechanical model based on ring-clamp synergy is established by theoretical derivation. The distribution ratio of anchoring force between "ring" and "clamp" and its influencing factors are investigated, and the working principle of ring-clamp synergy is clarified. Then the static and fatigue tensile tests of the specimens are carried out, and the corresponding numerical simulations are conducted, so as to reveal the failure modes of the anchorage system and to find out the influence of the anchorage structural parameters on the static and fatigue properties of the system. Based on the aforementioned research, the optimization analysis is carried out, and suggestions for the anchorage design under different loading conditions are put forward. The research results will be beneficial to the broad application of multi-layer lamella CFRP cables.
碳纤维增强聚合物(Carbon Fiber Reinforced Polymer,简称CFRP)是一种新型的高性能复合材料,具有轻质、高强、耐腐蚀、抗疲劳、低蠕变、高阻尼等诸多优异的力学性能,适合制成拉索解决钢索自重过大、强度不足、承载效率低、耐久性差等缺点。但拉索用CFRP是一种典型的正交各向异性材料,其较弱的横向强度与抗剪强度造成其不易锚固。现有的CFRP拉索多采用黏结或夹片式锚固,往往体积较大、结构复杂、经济性与适用性不佳,制约了CFRP拉索在工程中的大规模应用。本项目提出一种新型的基于环-夹协同作用的多层片材型CFRP拉索锚固体系,围绕其锚固机理开展了系统性研究。首先通过理论推导,建立了基于环-夹协同作用锚固的力学模型,明确了环-夹协同作用的工作原理;随后开展了基于环-夹协同作用的多层片材型CFRP拉索锚固体系的力学性能试验,并进行相应了的数值模拟,揭示了该锚固体系的失效模式,探明了各构造参数对该体系锚固效率的影响规律,并提出了锚具的优化设计建议,设计的多层片材型CFRP拉索锚具锚固效率可达95%以上。研究成果将有助于多层片材型CFRP拉索的推广和应用。
期刊论文列表
专著列表
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会议论文列表
专利列表
Experimental Study on Engineering Properties of Cement Concrete Reinforced with Nylon and Jute Fibers
尼龙和黄麻纤维增强水泥混凝土工程性能试验研究
DOI:10.3390/buildings11100454
发表时间:2021-10-01
期刊:BUILDINGS
影响因子:3.8
作者:Bheel, Naraindas;Tafsirojjaman, T.;Keerio, Manthar Ali
通讯作者:Keerio, Manthar Ali
Experimental Study on Mechanical Properties of Novel FRP Bars with Hoop Winding Layer
新型环向缠绕层FRP筋力学性能试验研究
DOI:10.1155/2021/9554687
发表时间:2021-08-04
期刊:ADVANCES IN MATERIALS SCIENCE AND ENGINEERING
影响因子:--
作者:Liu, Yue;Zhang, Hong-Tao;Guan, Shuai
通讯作者:Guan, Shuai
A novel technique to improve the compressive strength and ductility of glass fiber reinforced polymer (GFRP) composite bars
提高玻璃纤维增强聚合物(GFRP)复合材料棒抗压强度和延展性的新技术
DOI:10.1016/j.conbuildmat.2022.126782
发表时间:2022-02-21
期刊:CONSTRUCTION AND BUILDING MATERIALS
影响因子:7.4
作者:Liu, Yue;Zhang, Hong-Tao;Manalo, Allan
通讯作者:Manalo, Allan
A novel numerical approach and experimental study to evaluate the effect of component failure on spoke-wheel cable structure
一种新颖的数值方法和实验研究,用于评估部件故障对辐轮缆索结构的影响
DOI:10.1016/j.jobe.2022.105268
发表时间:2022-09
期刊:Journal of Building Engineering
影响因子:6.4
作者:Zhansheng Liu;Hang Li;Yue Liu;Jingchao Wang;T. Tafsirojjaman;Guoliang Shi
通讯作者:Guoliang Shi
A Novel Bond Anchor for Unidirectional FRP Member: Conceptual Design and Experimental Investigation
新型单向 FRP 构件粘结锚:概念设计和实验研究
DOI:10.1155/2021/2666478
发表时间:2021-07
期刊:Advances in Materials Science and Engineering
影响因子:--
作者:Liu Yue;Wei Qing;Wang Ze-Yu;Xiang Peng;Du Long-Ji;Fu Bai-Yong
通讯作者:Fu Bai-Yong
热塑性CFRTP缆索变刚度熔融式锚固及其长期服役过程中的退化机理研究
- 批准号:52178097
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:58万元
- 批准年份:2021
- 负责人:刘越
- 依托单位:
国内基金
海外基金















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