固定端自锁式锚具结构设计与应用研究

随着预应力技术的迅猛发展和广泛应用,其在工程中的应用正朝着多样化、个性化方向发展。预应力结构设计紧凑,因此施工空间更小,这对锚固技术的应用提出新的要求。文章结合某工程的特殊工况及其空间受限、施工操作不便的预应力结构,设计了一款新型固定端自锁式锚具,可预先埋入预应力混凝土。2020 Interim Revisions to the AASHTO LRF-DCONS-2017《2017版LRFD桥梁施工规范》(2020年临时修订)、ead-160004-00-0301(2016)《欧洲评定文件:结构预应力后张体系》、FIP-1993《后张预应力体系验收建议》及《预应力筋用锚具、夹具和连接器》(GB/T14370—2015)等国内外主流标准,完成了OVM.M15-19/27定端自锁式锚具的静载锚固性能试验研究,锚固效率系数的实测值均在0.97以上、极限延伸率均大于3%,满足标准要求的静载锚固性能应同时达到两个要求:锚固效率系数ηa≥0.95,极限延伸率ε_(apu)≥2.0%。综合试验结果分析与施工技术研究表明,固定端自锁式锚具具有良好的放张自锚性能、锚固效率系数高、节省施工空间、安装操作简便、施工效率高等优点。新型固定端自锁式锚具的设计与应用研究为在狭小空间要求预埋的梁端预应力结构提供一种锚固性能可靠、施工便捷的解决方案。

纤维复合材料自锁式锚具设计及力学性能研究

为有效张拉和锚固环向纤维布,提出一种新型的锚固系统———自锁式锚具,该锚具由锚头、螺栓、螺母和高强纤维布组成,可以根据需要组合成单层纤维布或双层纤维布的张拉锚固装置。自锁式锚具可分为锚头固定式和锚头活动式两种,试验研究表明:锚头固定式锚具不使用黏结胶,适用于对混凝土墩柱进行快速加固,可以对环向碳纤维条带施加20%左右的预应力;锚头活动式锚具工艺简单,可以对环向碳纤维条带施加超过30%的环向预应力,更适用于实际工程。基于试验结果,给出了锚具尺寸和纤维布长度的计算方法,提出了通过扭力扳手对环向纤维布施加和控制预应力的方法,建立了扭矩与环向纤维布中预应力的换算式,并验证了该式的可靠性;分析了环向纤维布张拉过程中锚具的受力机理,理论分析和试验结果表明自锁式锚具具有良好的可靠性和实用性。

预应力CFRP布加固混凝土梁受弯试验

目的 研究不同加固方法下预应力碳纤维布加固混凝土梁的受弯性能,解决桥梁加固缺陷的问题。方法 制作了5根试验梁,其中一根为对比梁,不做任何加固处理,其余4根分别采用不同的锚固方式、不同的初始张拉力及不同的加固位置进行加固,通过控制变量,进行加载试验,分析其受弯性能的差异。结果 经加固后的试验梁承载能力与刚度明显增加,与对比梁相比,极限荷载分别提升了25%、22.06%、30.78%及36.76%;各试验梁达到屈服荷载时,经加固的试验梁挠度均小于对比梁产生的挠度,且模腔自锁式锚具锚固的试验梁挠度小于穿孔式自锁锚具锚固的试验梁挠度,相同锚固方法下初始张拉力较大的试验梁挠度要小于初始张拉力较小的试验梁挠度。结论 使用预应力碳纤维布加固混凝土梁能够有效提高混凝土梁的抗弯性能,提升效果与加固位置、锚固方式及初始张拉力大小有关。

自锁/楔片式锚具下碳纤维布加固RC圆柱预应力损失

针对自锁式锚具张拉碳纤维布持荷过程中损失较大的问题,本文开发了一种基于“楔削效应”的楔片式张拉锚固装置。在恒温恒湿条件下,对12组预应力碳纤维布加固RC柱进行了预应力损失试验研究。考虑了自锁/楔片式锚具、柱表面粗糙度、预应力度及是否二次张拉对预应力损失的影响,分析了张拉过程中碳纤维布与柱表面的相对滑动造成的摩擦损失和持荷过程中碳纤维布的预应力损失。试验结果表明:与自锁式锚具相比,采用楔片式锚具张拉碳纤维布可有效降低碳纤维布持荷过程中的预应力损失率,对碳纤维布的总预应力损失降幅最大达41.4%,涂胶可降低碳纤维布的摩擦损失和回缩引起的预应力损失,二次张拉可降低碳纤维布回缩引起的预应力损失。基于试验结果建立了应力损失计算公式,为碳纤维布预应力损失计算提供参考。

预张拉纤维布约束混凝土圆柱预应力损失试验

为了对混凝土墩柱有效施加环向预应力,研制了一种自锁式锚具用来环向张拉纤维布,从而对核心混凝土提供主动约束应力,提高混凝土墩柱的强度和延性.根据自锁式锚具的施工工艺,分析了引起预应力损失的主要原因,针对摩擦损失、碳纤维布应力松弛损失、混凝土收缩徐变损失等各种影响因素进行了试验研究和理论分析,得到了各项预应力损失的发展规律及其与相关影响因素的关系,提出了减少预应力损失的措施.

混凝土桥梁混锚纤维带加固技术应用研究

由于环境的不利影响、结构的自然老化、车辆荷载的增加以及养护维修的欠缺,相当数量的桥梁结构急需改造维修和加固补强。通常采用条带状纤维布或纤维板粘贴在被加固构件表面,简称外贴FRP加固法,然而该方法的不足主要在于粘贴后纤维片材容易发生剥离问题,导致被加固结构可靠性存疑、高性能材料性能不能得到充分利用。为了解决剥离问题,本文提出了一种毫米级紧凑型自锁式锚具,简称为混锚FRP加固法,它不仅体量小,厚度薄,操作方便,而且可通过自锁使剥离破坏得到有效抑制,从而改善加固效果。本文从工程加固施工实际出发,结合混锚FRP抗弯加固工程实例,对混锚FRP抗弯加固混凝土梁的施工工艺、质量控制和检验方法进行了系统介绍,对其它类似工程的维修加固具有重要指导意义。