2 0 1 0 年 1 月
第26 卷 第 1 期
沈 阳 建 筑 大 学 学 报 ( 自 然 科 学 版 )
Journal of Shenya ng Jianzhu University (Natural Science)
Jan. 2010
Vol .26, No.1
收稿日期:2009 -03 -16
基金项目:国家自然科学基金重点项目(50838001);国家十一五科技支撑项目(2006BAJ27B04)
作者简介:詹界东(1970—),男,副教授,博士,国家一级注册结构工程师,主要从事结构工程研究.
文章编号:1671 -2021(2010)01 -0031 -05
预 应 力 CFRP 筋 夹 片 -粘 结 型 锚 具 的 试 验
詹界东
1,2
,杜修力
1
,王作虎
1
(1畅北京工业大学建筑工程学院,北京100124 ; 2畅大庆石油学院土木建筑工程学院,黑龙江 大庆 163318)
摘 要:目的 研究 CFRP 筋夹片 -粘结型锚具静载锚固性能、疲劳性能及周期荷载性能.方法
在充分利用现有分离夹片式锚具及配套张拉设备,避免相关产品二次开发的前提下,提出了一
种预应力 CFRP 筋夹片 -粘结型锚具,利用试验对此类锚具系统的静载锚固性能、疲劳性能及
周期荷载性能进行研究.结果 试验结果表明,锚具各部分能够协同工作,形状保持良好,锚具
组装件静载锚固效率系数均超过了 0畅95,平均值为 0畅99;各锚具组装件在经受循环疲劳荷载
及周期荷载后,锚具夹持区域 CFRP 筋均未发生破坏,锚具组装件完好,达到了现行适用于钢
筋(丝)或钢绞线的规范要求.结论 笔者研制的夹片 -粘结型锚具能有效地锚固试验中所用的
CFRP 筋,具有优异的静载锚固性能和良好的动载性能,具有很高的工程应用价值.
关键词:碳纤维筋(CFRP 筋);夹片 -粘结型锚具;静载锚固试验;动载试验
中图分类号:TU375 文献标志码:
A
纤维 增 强 塑料 ( Fiber Reinforced Polymer,
FRP)筋是由多股连续纤维和树脂基体拉挤成型
的非金属复合筋材.FRP 筋耐腐性能优良,具有抗
拉强度高、弹性模量低、徐变松弛及疲劳性能好等
特点,特别适合作为预应力筋在腐蚀环境下的预
应力混凝土结构中使用.
根据锚固原理,预应力 FRP 筋锚具可分为机
械夹持式和粘结型两大类,并由此派生出许多锚
具系统
[1]
.FRP 筋横向抗压强度和抗剪能力较
低,致使不能直接采用传统分离夹片式锚具对其
进行锚固
[2 -8]
.笔者在充分利用现有分离夹片式
锚具及配套张拉设备,避免相关产品二次开发的
前提下, 采 用 组 合 的 办 法 提 出 了 一 种 预 应 力
CFRP 筋夹片 -粘结型锚具,该锚具系统是将分
离夹片式锚具和套筒灌胶式锚具组合,从而形成
新锚具系统,锚固作用靠粘结和夹片横向压力的
综合作用来实现.夹片 -粘结型锚具系统充分利
用了分离夹片式锚具设计灵活、施工方便、互换性
好和套筒灌胶式锚具技术成熟、适用范围广、锚固
性能可靠等优点.笔者对此类锚具系统静载锚固
性能、抗疲劳循环荷载性能及周期荷载性能进行
了试验研究,试验结果表明,夹片 -粘结型锚具性
能优良,能有效地锚固试验中所用的 CFRP 筋,具
有很高的工程应用价值.
1 试验概况
1畅1 试件设计
试验筋采用国产表面螺纹变形的 CFRP 筋,
直径 8 mm,试验所得的拉伸力学性能实测值如
下
[9]
: 极限破断力平均值 117畅80 kN;极限强度平
均 值 2 356 MPa; 拉 伸 弹 性 模 量 平 均 值
147畅70 GPa;极限拉应变平均值 1畅65%.
粘结套筒选用 16 ×3 普通 A3 无缝钢管,其
力学 性能 指 标: 屈 服 强 度 240 MPa; 极 限 强 度
400 MPa; 极 限 延 伸 率 34%.套 筒 长 度 均 为
400 mm,静载试验试件纤维筋中间自由段长度为
450 mm,锚具组装件长度为 1 250 mm.动载试验
试件纤维筋中间自由段长度为 3 000 mm,锚具组
装件长度为 3 800 mm.
粘结剂选用 Araldite 环氧基碳纤维粘结胶及