【摘 要】
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对损伤的桥梁进行加固维修有利于改善桥梁工作性能又能节约成本,预应力碳纤维板加固是一种先进的主动加固技术,安全便捷、高效稳定的锚具决定了预应力CFRP板加固体系的可靠性。本文以某高速公路桥梁预应力CFRP板加固工程为应用背景,对预应力CFRP板加固技术中的楔形夹片式锚具进行了详细的研究。本文研究主要包括以下几个内容:（1）分析了CFRP板楔形夹片式锚具的锚固原理,楔形夹片式锚具受力主要分为施加预紧力
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对损伤的桥梁进行加固维修有利于改善桥梁工作性能又能节约成本,预应力碳纤维板加固是一种先进的主动加固技术,安全便捷、高效稳定的锚具决定了预应力CFRP板加固体系的可靠性。本文以某高速公路桥梁预应力CFRP板加固工程为应用背景,对预应力CFRP板加固技术中的楔形夹片式锚具进行了详细的研究。本文研究主要包括以下几个内容:（1）分析了CFRP板楔形夹片式锚具的锚固原理,楔形夹片式锚具受力主要分为施加预紧力组装阶段、预紧力卸载阶段和碳板张拉阶段,在三个阶段中对锚板、夹片和碳板的受力状态进行理论分析,在此基础上设计锚具尺寸。（2）针对楔形夹片式锚具有无考虑夹片与碳板间的胶体作用分别建立了有限元模型,结果表明:锚板锥孔内壁截面变化处的应力集中现象最明显;夹片对碳板造成切口效应影响碳板张拉安全;锚板对夹片的正应力以及夹片与碳板间的摩擦力对锚具的锚固效果影响较大;碳板胶能降低夹片对碳板的竖向剪应力,减小幅度为24.9%。（3）经过有限元与理论值计算对比得知,数值模拟中,锚板正压力数值较理论计算偏大10.7%。修正锚板正压力理论公式,添加放大系数,取值为1.2。（4）仿真模拟锚板锥孔形式、锚板长度和锚板倒角尺寸等参数变化对锚具受力特性影响,优化后锚板锥孔形式能极大减小锚板应力集中情况和碳板的剪切应力,最大等效应力减小45.8%;锚板长度越长,锚板的Von Mises等效应力越小,综合对比选择锚板长度为200mm;锚板倒角设置对锥孔内壁应力集中现象减弱明显,减小幅度约为33%,综合对比AO、AO、AO三种倒角尺寸锚具后,AO的综合性能最好。（5）以某大桥加固工程CFRP板张拉过程中施工监测为例,介绍了预应力CFRP板加固施工步骤;监测试验数据表明加固过程中桥梁应力应变反应与设计值基本吻合,锚具的锚固效率较高,较少出现预应力损失及碳板滑移情况。通过本文上述研究,可为预应力CFRP板加固中的锚具设计提供参考。
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