專(zhuān)利名稱(chēng)：應(yīng)用于纖維增強(qiáng)復(fù)合材料筋拉索的摩擦式錨具的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種纖維增強(qiáng)復(fù)合材料筋拉索的錨具。
背景技術(shù)：
目前世界上斜拉橋主跨最大已達(dá)到1088m (蘇通大橋)，采用的鋼纜拉索已漸近其使用極限。因?yàn)殡S著跨度的繼續(xù)大幅度增加，鋼纜拉索的重量在橋的荷載中的比重將明顯增加。碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料(CFRP)筋具有質(zhì)量輕、強(qiáng)度高、耐腐蝕、耐疲勞、低松弛、電磁絕緣性佳及減震性能好等優(yōu)點(diǎn)，作為斜拉橋的強(qiáng)力拉索有很好的應(yīng)用前景。但作為主要受力構(gòu)件的CFRP筋拉索，其承載力主要由錨具的性能控制，而不是由CFRP筋本身的強(qiáng)度控制。 這是因?yàn)镃FRP筋的橫向抗壓強(qiáng)度和抗剪強(qiáng)度較低，傳統(tǒng)的鋼纜拉索錨具將不再適合CFRP 拉索的錨固，否則由于CFRP筋的較低的抗剪靜力強(qiáng)度和更低的抗剪疲勞強(qiáng)度，將導(dǎo)致其在錨固區(qū)的過(guò)早失效。這也是CFRP筋拉索現(xiàn)在沒(méi)有能在橋梁工程和一般土木工程中達(dá)到廣泛應(yīng)用的原因之一。因此要將CFRP筋拉索應(yīng)用到超大跨度及特大跨度斜拉橋上，可靠有效的強(qiáng)力錨具的研制是一個(gè)急需解決的問(wèn)題。現(xiàn)在各國(guó)一直在進(jìn)行CFRP筋專(zhuān)用錨具的研究和開(kāi)發(fā)，按照這些錨具的受力工作原理，它們基本上可以分為機(jī)械夾持式和粘結(jié)式錨具兩大類(lèi)。機(jī)械夾持式錨具存在著夾持區(qū)中施壓應(yīng)力均勻性和加持區(qū)端部彎折疲勞等問(wèn)題，粘結(jié)式錨具也存在粘結(jié)區(qū)端部彎折疲勞等問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種結(jié)構(gòu)合理，易于安裝和錨固的應(yīng)用于纖維增強(qiáng)復(fù)合材料筋拉索的摩擦式錨具。本發(fā)明的技術(shù)解決方案是
一種應(yīng)用于纖維增強(qiáng)復(fù)合材料筋拉索的摩擦式錨具，其特征是包括機(jī)架，機(jī)架上設(shè)置多根繞裝纖維復(fù)合材料筋拉索的固定軸，在最后一根固定軸的后方設(shè)置將纖維復(fù)合材料筋拉索末端壓緊固定的螺旋壓力緊固器。所述固定軸表面呈與纖維復(fù)合材料筋拉索配合的螺旋槽形式。所述螺旋槽的寬度與纖維復(fù)合材料筋拉索直徑相同。所述固定軸的兩端呈階梯型。螺旋壓力緊固器固裝在機(jī)架上。所述固定軸兩端通過(guò)固定螺母固定在機(jī)架上。本發(fā)明結(jié)構(gòu)合理，并具有如下優(yōu)點(diǎn)
1、可對(duì)承受巨大拉力的CFRP筋拉索進(jìn)行錨固。傳統(tǒng)的夾片式或粘結(jié)式錨具需增長(zhǎng)夾片長(zhǎng)度或粘結(jié)區(qū)域長(zhǎng)度來(lái)提高對(duì)纖維拉索的夾持力，夾持力增加有限。而本發(fā)明錨具是利用CFRP筋拉索的螺旋摩擦來(lái)平衡拉索的拉力，由歐拉柔索摩擦公式知，只要多纏繞幾圈， 拉索的摩擦力成幾何級(jí)數(shù)增長(zhǎng)。2、FRP筋拉索在傳統(tǒng)的夾片式或粘結(jié)式錨具的錨固區(qū)迎力端部極易受到橫向壓力和剪力的作用，而FRP筋拉索的橫向抗壓強(qiáng)度和抗剪強(qiáng)度較低，在使用過(guò)程中易發(fā)生橫向剪切疲勞破壞。在本發(fā)明錨具中，F(xiàn)RP筋拉索纏繞在圓軸(固定軸)表面的螺旋槽內(nèi)，可以極大地降低橫向壓力的作用，消除橫向剪力的作用。只要根據(jù)FRP筋拉索直徑，確定適當(dāng)?shù)膱A軸直徑和加工出適當(dāng)?shù)穆菪?，就可以保證FRP筋拉索充分地纏繞在圓軸表面的螺旋槽內(nèi)。3、本發(fā)明錨具安裝也比較簡(jiǎn)易，階梯型圓軸(固定軸)可以轉(zhuǎn)動(dòng)并用螺母固定位置，這樣可以使FRP筋拉索充分地纏繞在螺旋槽內(nèi)，并且產(chǎn)生預(yù)緊力，最后用螺旋壓力緊固器固定FRP筋拉索的末端，完成錨固。


下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明。圖1是本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是圖1的A-A視圖。
具體實(shí)施例方式一種應(yīng)用于纖維增強(qiáng)復(fù)合材料筋拉索的摩擦式錨具，包括機(jī)架1，機(jī)架上設(shè)置多根繞裝纖維復(fù)合材料筋拉索5的固定軸(圓軸》，在最后一根固定軸的后方設(shè)置將纖維復(fù)合材料筋拉索末端壓緊固定的螺旋壓力緊固器4。所述固定軸表面呈與纖維復(fù)合材料筋拉索配合的螺旋槽形式，螺旋槽的寬度與纖維復(fù)合材料筋拉索直徑相同，纖維復(fù)合材料筋拉索繞裝在螺旋槽中。所述固定軸的兩端呈階梯型。螺旋壓力緊固器固裝在機(jī)架上。所述固定軸兩端通過(guò)固定螺母3固定在機(jī)架上。
權(quán)利要求
1.一種應(yīng)用于纖維增強(qiáng)復(fù)合材料筋拉索的摩擦式錨具，其特征是包括機(jī)架，機(jī)架上設(shè)置多根繞裝纖維復(fù)合材料筋拉索的固定軸，在最后一根固定軸的后方設(shè)置將纖維復(fù)合材料筋拉索末端壓緊固定的螺旋壓力緊固器。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的應(yīng)用于纖維增強(qiáng)復(fù)合材料筋拉索的摩擦式錨具，其特征是 所述固定軸表面呈與纖維復(fù)合材料筋拉索配合的螺旋槽形式。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的應(yīng)用于纖維增強(qiáng)復(fù)合材料筋拉索的摩擦式錨具，其特征是 所述螺旋槽的寬度與纖維復(fù)合材料筋拉索直徑相同。
4.根據(jù)權(quán)利要求1、2或3所述的應(yīng)用于纖維增強(qiáng)復(fù)合材料筋拉索的摩擦式錨具，其特征是所述固定軸的兩端呈階梯型。
5.根據(jù)權(quán)利要求1、2或3所述的應(yīng)用于纖維增強(qiáng)復(fù)合材料筋拉索的摩擦式錨具，其特征是螺旋壓力緊固器固裝在機(jī)架上。
6.根據(jù)權(quán)利要求1、2或3所述的應(yīng)用于纖維增強(qiáng)復(fù)合材料筋拉索的摩擦式錨具，其特征是所述固定軸兩端通過(guò)固定螺母固定在機(jī)架上。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種應(yīng)用于纖維增強(qiáng)復(fù)合材料筋拉索的摩擦式錨具，包括機(jī)架，機(jī)架上設(shè)置多根繞裝纖維復(fù)合材料筋拉索的固定軸，在最后一根固定軸的后方設(shè)置將纖維復(fù)合材料筋拉索末端壓緊固定的螺旋壓力緊固器。本發(fā)明結(jié)構(gòu)合理，易于安裝和錨固。
文檔編號(hào)E01D19/14GK102251474SQ20111010586
公開(kāi)日2011年11月23日 申請(qǐng)日期2011年4月27日 優(yōu)先權(quán)日2011年4月27日
發(fā)明者丁華建, 蔣泉, 金江, 高強(qiáng) 申請(qǐng)人:南通大學(xué)