FRP筋-变刚度夹片锚具静力性能研究

作     者：周竞洋 汪昕 丁里宁 张晓非 李元琪 吴智深 

作者机构：东南大学混凝土及预应力混凝土教育部重点实验室/玄武岩纤维生产及应用技术国家地方联合工程研究中心 南京林业大学土木工程学院 

出 版 物：《工程科学与技术》 (Advanced Engineering Sciences)

年 卷 期：2024年

核心收录：

学科分类：081406[工学-桥梁与隧道工程] 08[工学] 0814[工学-土木工程] 082301[工学-道路与铁道工程] 0823[工学-交通运输工程] 

基　　金：国家自然科学基金青年/面上基金项目(52208233/52278244) 江苏省自然科学基金青年基金项目(BK20220855) 中国博士后科学基金面上项目(2022M720726) 江苏省卓越博士后计划(2022ZB132) 

主　　题：桥梁工程 BFRP筋 CFRP筋 变刚度夹片锚具 锚固效率 

摘      要：纤维增强复合材料（简称FRP）筋具有比强度高、耐腐蚀、蠕变断裂应力高等优点，是解决自重大、易腐蚀预应力钢筋/钢绞线的理想材料。然而，各向异性FRP筋的锚固十分困难，亟需开发一种新型高连接效率锚具。针对第一代变刚度夹片锚具（简称第一代锚具）在尺寸、安装、夹片楔进等方面存在的不足，开发了尺寸更小、锚固性能相近的第二代变刚度夹片锚具（简称第二代锚具）。试验研究了3种改性树脂浇铸体的压缩性能（增强材料分别为石英砂、玄武岩纤维和碳纤维），对比了3种锚具（第一代锚具、第二代锚具和不锈钢夹片锚具）的锚固性能。结果表明：端部劈裂和表面喷砂有利于提升光圆FRP筋与树脂之间的粘结力。具有限位作用的钢夹片小锚具可以解决多个变刚度夹片同步楔进的问题，夹片外表面粘贴不锈钢薄片有利于提升夹片楔进的能力，变刚度设计有利于缓解锚固区FRP筋的应力集中。当采用第二代锚具时，光圆Φ7BFRP筋、光圆Φ10BFRP筋和光圆Φ10CFRP筋的静力锚固效率ηa分别为88%、86%和99%。当锚固BFRP筋时，第二代锚具的锚固效率远高于不锈钢夹片锚具（ηa=78%），同时接近尺寸更大的第一代锚具（ηa=91%）；当锚固CFRP筋时，第二代锚具的锚固效率与不锈钢夹片锚具相当（ηa=107%）。