预应力CFRP平板式锚具优化设计与应用

作     者：王渠 吴庆雄 陈康明 黄育凡 黄锦涛 WANG Qu;WU Qingxiong;CHEN Kangming;HUANG Yufan;HUANG Jintao

作者机构：福州大学土木工程学院福建福州350108 福建省土木工程多灾害防治重点实验室福建福州350108 工程结构福建省高校重点实验室福建福州350108 中国铁塔有限公司莆田市分公司福建莆田351100 

出 版 物：《南昌大学学报（工科版）》 (Journal of Nanchang University(Engineering & Technology))

年 卷 期：2024年第46卷第1期

页      面：45-52页

学科分类：08[工学] 081402[工学-结构工程] 081304[工学-建筑技术科学] 0813[工学-建筑学] 0814[工学-土木工程] 

基　　金：国家自然科学基金资助项目(52078137、51808126) 福建省自然科学基金资助项目(2022J01093、2019J01236) 

主　　题：预应力CFRP板 平板式锚具 优化设计 数值分析 实桥应用 

摘      要：针对平板式锚具存在需在混凝土表面开槽、有效行程短、不可重复利用等问题,开展了平板式锚具优化设计与应用研究,提出了一种无须在结构基面设置扣槽,占用空间小、碳纤维增强材料(CFRP)板有效利用长度更长,轻质高强、可重复利用的预应力CFRP平板式锚具。有限元分析表明:在计算荷载作用下,锚具性能满足预应力CFRP加固需要,锚固支座、锚板和锚栓最大应力值分别为133、76、94 MPa,总体应力分布均匀,均小于其屈服强度,最大变形值为0.056、0.024、0.028 mm,保证锚具不先于结构破坏。随着锚栓直径与锚板厚度增大,锚具内部应力与变形均有所改善,其中锚栓直径变化对锚栓与锚板接触部分受力影响较大;锚板厚度对混凝土表面与锚栓接触部分受力影响较大,故建议锚栓直径为18 mm,锚板厚度为20 mm。实际工程应用表明该锚具使用效果良好。