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预应力CFRP板夹片式锚具的研制与试验研究
引言
近年来，预应力钢板和预应力混凝土板在施工中广泛应用，这些板在结构中的某些部位需要加强，此时预应力碳纤维增强复合材料（CFRP）板是一种非常理想的材料。而钢板和混凝土板的加固方法一般采用夹片式锚具。因此，将预应力CFRP板和夹片式锚具结合起来，是一种很好的加固方法。本文的研究重点是预应力CFRP板夹片式锚具的研制和试验研究。
Ⅰ.材料与方法
A.材料
1.预应力CFRP板
本试验所选用的预应力CFRP板是由碳纤维和树脂基复合材料（CFRP）构成的，其面积为1000mm×500mm，厚度为10mm，预应力拉力为200kN。其弯曲强度为800MPa，短期强度可以达到1000MPa。
2.夹片式锚具
夹片式锚具包括夹片和锚杆两部分。夹片为U形截面，杆部垂直于夹片，利用锚杆的预应力以及夹片和钢板之间的摩擦力达到加固的效果。
B.方法
1.实验流程
第一步：分别对预应力CFRP板和夹片式锚具进行批量试验。
第二步：根据实验结果，对试验结果进行分析、修正设计方案，然后再进行加固试验。
第三步：对加固试验结果进行统计分析。
2.实验步骤
1）制作夹片式锚具，夹片的尺寸为500mm×100mm×20mm。
2）在CFRP板上开设锚具的孔位。
3）将夹片插入锚孔并用螺栓拧紧。
4）通过对夹片的紧固和压缩锚杆进行预应力拉伸。
5）对预应力CFRP板进行加固。
Ⅱ.结果与分析
经过实验，得出以下结果：
1.预应力CFRP板夹片式锚具加固后，其弯曲强度比未加固的弯曲强度提高了23.5％。
2.夹片式锚具的锚杆预应力值与CFRP板的弯曲强度成正比；提高预应力值，可提高预应力CFRP板的弯曲强度。
3.试验中发现，夹片与CFRP板之间存在一定的摩擦力，这种摩擦力通过预应力传递到夹片上，进一步加强了板的强度。
4.实验中还发现，选择合适的预应力值和夹片尺寸对加固效果也十分重要，太少的预应力不利于提高弯曲强度，太大的预应力会导致夹片变形，从而影响加固效果。
5.预应力CFRP板夹片式锚具加固后，破坏表现为CFRP板表面屈曲、裂纹扩展，夹片逐步失去初始预应力。
Ⅲ.结论
经过试验发现，预应力CFRP板夹片式锚具的加固效果十分显著，能够大幅提高板的弯曲强度。夹片式锚具的设计需要考虑多个因素，如预应力值、夹片尺寸等，这些因素会直接影响加固效果。综上所述，预应力CFRP板夹片式锚具是加固板材的一种非常理想的方法，但在实际工作中仍需要进一步优化设计，提高加固效果。