多束平行碳纤维复合材料拉索锚固系统的承载性能研究

作者：王梓豪; 李承高; 咸贵军; 熊浩; 白洁; 许国文^*

来源：工业建筑, 2022, 52(09): 18-27.

DOI：10.13204/j.gyjzG22022314

• CFRP拉索
• 锚固体系
• 锚固机制
• 破坏模式
• 有限元分析

碳纤维增强树脂(CFRP)复合材料相较于钢绞线具有轻质高强、耐腐蚀、耐疲劳、抗蠕变等优异性能，用于土木工程结构，可以减轻结构自重，延长结构寿命。单向CFRP材料具有典型正交各向异性特征，其抗剪及横向抗压性能较差，导致CFRP材料的锚固成为难题。本文采用试验与有限元模拟的方法，对多束平行碳纤维增强树脂复合材料拉索锚固系统的静载性能及应力分布进行了研究。研究结果表明：当采用多锥形锚具锚固多束CFRP平行拉索时，锚具导致的应力集中会损伤荷载端CFRP筋表面，导致CFRP拉索承载力下降；提出以黏结滑移本构表征CFRP筋与环氧树脂界面行为的有限元模拟方法，研究了CFRP拉索的破坏模式和应力分布情况，揭示了锚具挤压对CFRP拉索损伤的影响机制，预测了CFRP拉索的极限锚固承载力；最后，通过对锚具系统优化发现，增加CFRP拉索的锚固长度，可将锚固系统的锚固效率由70%提升至90%以上。

• 单位
  中国建筑第八工程局有限公司; 哈尔滨工业大学; 土木工程学院