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Study on Pretightening Force Loss of Fastening Bolts on Anchor Head of Carbon Fiber Cable
DOI: 10.12677/HJCE.2022.1111127, PDF , HTML, XML, 下载: 81  浏览: 156  科研立项经费支持

Abstract: CFRP sheet has the characteristics of light weight and high strength. In the prestressed CFRP strengthening technology, the reliability of anchor fixture is the key to the success or failure of the technical performance. Through experiments, the relationship between the loss of bolt preload and different initial preloads is explored and analyzed with Origin software, and the power function relationship between bolt preload and time is fitted, which provides reasonable data for the application of waveform anchorage in practical engineering and the performance optimization of anchorage.

1. 引言

2. 实验模型

2.1. 实验器材

Figure 1. Schematic diagram of wave tooth clamp anchor

2.2. 构件基本情况

Table 1. CFRP material dimensions

Table 2. Bolt model

Table 3. CFRP sheet performance parameters

Figure 2. Installation diagram of through center pressure sensor

2.3. 实验器材的组装以及实验步骤

Figure 3. Installation diagram of experimental device

3. 试验结果

3.1. 螺栓预紧力的损失量

Table 4. Loss of pre tightening force of No. 2 bolt over time

Table 5. Loss of bolts

$\mu =\frac{{F}_{in}-{F}_{st}}{{F}_{in}}×100%$ (1)

$\alpha =\frac{{F}_{in}-{F}_{st}}{\Delta t}$ (2)

3.2. 螺栓预紧力损失的结果分析

Figure 4. Curve of bolt pre tightening force loss

$F=120.86{t}^{-0.014}$

4. 结论

1) 通过试验可得，螺栓预紧力的损失量与时间的衰减模型基本为幂函数下降趋势。

2) 碳纤维拉索锚头上紧固螺栓预紧力在损失量大于钢结构中螺栓预紧力的损失量，但是损失量仍然在合理范围之内。损失后的预紧力能够将CFRP片材有效夹持。

3) 经过试验表明，紧固螺栓的损失量的区间为12%~13%，螺栓从施拧完成时到螺栓预紧力损失达到稳定状态的时间大约为819小时。

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