冲击作用下CFRP筋粘结式锚固系统力学性能的试验研究

作者：方志^*; 奉礼鑫; 方亚威; 王志伟; 蒋正文

来源：复合材料学报, 2022, 39(11): 5287-5299.

DOI：10.13801/j.cnki.fhclxb.20220811.001

• 碳纤维增强树脂复合材料(CFRP)筋
• 超高性能混凝土(UHPC)
• 粘结式锚具
• 冲击
• 粘结强度

为明确纵向冲击作用下碳纤维增强树脂复合材料(Carbon fiber-reinforced polymer,CFRP)筋粘结式锚固系统的力学性能，以锚固长度(50 mm、100 mm、150 mm、200 mm)为参数，对8组共计24个采用超高性能混凝土(Ultra-high performance concrete,UHPC)作为粘结介质的CFRP压纹筋及其粘结式锚具组装件进行了静力拉拔和纵向冲击试验。试验结果表明：较短锚固长度(50 mm、100 mm和150 mm)下，静力和冲击试件均发生CFRP筋拔出的滑移破坏，但静力作用下试件的滑移破坏由筋材表面肋的剪切破坏导致，而冲击作用下试件的滑移破坏是CFRP筋材整体滑出所致。当锚固长度提高至200 mm时，静力试件发生CFRP筋拉伸爆裂破坏，而冲击试件仍发生滑移破坏。随着锚固长度由50 mm提高至100 mm和150 mm，锚固系统的静态平均粘结强度分别提高27.1%和47.5%，动态平均粘结强度分别提高27.4%和37.8%；当锚固长度增大至200 mm时，试件的动态平均粘结强度较锚固长度为50 mm试件增大48.3%。相比于静力拉伸试件，冲击作用会显著降低锚固系统的粘结强度，在应变率为1.62～2.03 s-1时，动态平均粘结强度较相应的静态强度降低约53%。此外，建立了冲击作用下CFRP筋粘结式锚具动态平均粘结强度及临界锚固长度的实用计算公式。

• 单位
  湖南大学; 土木工程学院