CFRP丝股新型锚固系统受力分析及试验研究

为解决CFRP丝股现有内锥形锚具锚固区的径向挤压应力分布不合理及丝股在受荷端存在弯折等问题,研制了双筒黏结型锚具。该新型锚具在传统内锥形锚具内,置入一个带有多条纵向切缝的钢质套管,套管切缝的宽度沿纵向渐变,则套管的径向收缩刚度随之渐变,此举可避免小孔端挤压应力过大,以实现径向挤压应力的合理分布。套管包裹住CFRP丝股,以环氧树脂作为黏结介质,并对锚具进行预紧。利用ANSYS软件对6组不同丝间距和套管壁厚的新型锚具进行受力模拟,得出最优锚具设计尺寸参数,探明了锚固区筋材应力分布情况;制作现有传统内锥形锚具及新型锚具,对19丝Φ5的丝股进行静力拉伸试验,并对各影响因素进行分析。结果表明:新型锚具锚固效率系数可达到110%,相比普通内锥形锚具提高了近30%;丝间距以1~2 mm为宜,丝间距越小锚固性能越好;套管、预紧力对提高锚固性能影响很大,套管的壁厚在4~6 mm为宜,在此范围内壁厚越大,丝间距对锚固性能的影响越弱;预紧力大小约等于锚固系统极限承载力时,锚固效率相对于无预紧作用提高12%。