预应力CFRP平板式锚具优化设计与应用

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。

关键词

预应力CFRP板 / 平板式锚具 / 优化设计 / 数值分析 / 实桥应用