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碳纤维增强树脂复合材料预紧力齿连接试验

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为探明桥梁用碳纤维增强树脂复合材料(CFRP)预紧力齿连接破坏模式和承载性能,以预紧力(23 MPa、34.6 MPa、53 MPa、64.5 MPa)、齿深(0.5 mm、1 mm、2 mm)、齿长(8 mm、16 mm、24 mm)和齿数(1道齿、3道齿和6道齿)为变化参数,进行了共计68个预紧力齿连接接头拉伸试验.根据荷载-位移曲线、应变及破坏模式的测试结果,分析了各参数变化对复合材料预紧力齿连接接头力学性能的影响.研究结果表明:CFRP预紧力齿连接接头存在4种破坏模式−剪切破坏、压溃破坏、纵向劈裂和纤维拉断;接头荷载-位移曲线有两种特征,荷载在达到极值后突然下降及荷载在达到极值后缓慢下降,前者接头发生剪切或纤维拉断破坏,后者接头发生压溃或劈裂破坏;预紧力多齿接头荷载分配不均匀,发生压溃破坏的接头比发生剪切破坏的接头内力分配更均匀,不管接头发生压溃破坏还是剪切破坏,第一道齿承担的载荷分配比最大,齿数越多,接头的最大载荷分配比越小,当预紧力超过53 MPa时,预紧力变化对接头破坏时第一道齿的影响不明显;当预紧力、齿深和齿长分别小于53 MPa、2 mm和16 mm时,接头连接强度分别随预紧力、齿深和齿长的增加而增加,当预紧力和齿长分别超过53 MPa和16 mm时,接头连接强度变化不大,在6齿范围内,接头连接强度随齿数的增加而增加.
Experimental study on the pre-tightened tooth connection of carbon fiber reinforced polymer

高一峰、张冬冬、赵启林、李飞

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陆军工程大学 野战工程学院,南京 210007

南京工业大学 机械与动力工程学院,南京 211816

重庆交通大学 土木工程学院,重庆 400074

桥梁工程 预紧力齿连接 试验 承载性能 碳纤维增强树脂复合材料

国家自然科学基金国家自然科学基金江苏省自然科学基金香江学者计划青年人才托举工程项目

5200839051708552BK20170752XJ201904217-JCJQ-QT-020

2022

10.13801/j.cnki.fhclxb.20211125.001

复合材料学报
北京航空航天大学 中国复合材料学会

复合材料学报

CSTPCDCSCD北大核心
影响因子：0.933
ISSN：1000-3851
年,卷(期)：2022.39(12)
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