[实用新型]应用于纤维增强复合材料筋拉索的摩擦式锚具

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种纤维增强复合材料筋拉索的锚具。 

背景技术

目前世界上斜拉桥主跨最大已达到1088m（苏通大桥），采用的钢缆拉索已渐近其使用极限。因为随着跨度的继续大幅度增加，钢缆拉索的重量在桥的荷载中的比重将明显增加。碳纤维增强复合材料(CFRP)筋具有质量轻、强度高、耐腐蚀、耐疲劳、低松弛、电磁绝缘性佳及减震性能好等优点，作为斜拉桥的强力拉索有很好的应用前景。但作为主要受力构件的CFRP筋拉索，其承载力主要由锚具的性能控制，而不是由CFRP筋本身的强度控制。这是因为CFRP筋的横向抗压强度和抗剪强度较低，传统的钢缆拉索锚具将不再适合CFRP拉索的锚固，否则由于CFRP筋的较低的抗剪静力强度和更低的抗剪疲劳强度，将导致其在锚固区的过早失效。这也是CFRP筋拉索现在没有能在桥梁工程和一般土木工程中达到广泛应用的原因之一。因此要将CFRP筋拉索应用到超大跨度及特大跨度斜拉桥上，可靠有效的强力锚具的研制是一个急需解决的问题。现在各国一直在进行CFRP筋专用锚具的研究和开发，按照这些锚具的受力工作原理，它们基本上可以分为机械夹持式和粘结式锚具两大类。机械夹持式锚具存在着夹持区中施压应力均匀性和加持区端部弯折疲劳等问题，粘结式锚具也存在粘结区端部弯折疲劳等问题。 

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种结构合理，易于安装和锚固的应用于纤维增强复合材料筋拉索的摩擦式锚具。 

本实用新型的技术解决方案是： 

一种应用于纤维增强复合材料筋拉索的摩擦式锚具，其特征是：包括机架，机架上设置多根绕装纤维复合材料筋拉索的固定轴，在最后一根固定轴的后方设置将纤维复合材料筋拉索末端压紧固定的螺旋压力紧固器。

所述固定轴表面呈与纤维复合材料筋拉索配合的螺旋槽形式。 

所述螺旋槽的宽度与纤维复合材料筋拉索直径相同。 

所述固定轴的两端呈阶梯型。 

螺旋压力紧固器固装在机架上。 

所述固定轴两端通过固定螺母固定在机架上。 

本实用新型结构合理，并具有如下优点： 

1、可对承受巨大拉力的CFRP筋拉索进行锚固。传统的夹片式或粘结式锚具需增长夹片长度或粘结区域长度来提高对纤维拉索的夹持力，夹持力增加有限。而本发明锚具是利用CFRP筋拉索的螺旋摩擦来平衡拉索的拉力，由欧拉柔索摩擦公式知，只要多缠绕几圈，拉索的摩擦力成几何级数增长。

2、FRP筋拉索在传统的夹片式或粘结式锚具的锚固区迎力端部极易受到横向压力和剪力的作用，而FRP筋拉索的横向抗压强度和抗剪强度较低，在使用过程中易发生横向剪切疲劳破坏。在本发明锚具中，FRP筋拉索缠绕在圆轴（固定轴）表面的螺旋槽内，可以极大地降低横向压力的作用，消除横向剪力的作用。只要根据FRP筋拉索直径，确定适当的圆轴直径和加工出适当的螺旋槽，就可以保证FRP筋拉索充分地缠绕在圆轴表面的螺旋槽内。 

3、本发明锚具安装也比较简易，阶梯型圆轴（固定轴）可以转动并用螺母固定位置，这样可以使FRP筋拉索充分地缠绕在螺旋槽内，并且产生预紧力，最后用螺旋压力紧固器固定FRP筋拉索的末端，完成锚固。 

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明。 

图1是本实用新型一个实施例的结构示意图。 

图2是图1的A-A剖视图。 

具体实施方式

一种应用于纤维增强复合材料筋拉索的摩擦式锚具，包括机架1，机架上设置多根绕装纤维复合材料筋拉索5的固定轴（圆轴）2，在最后一根固定轴的后方设置将纤维复合材料筋拉索末端压紧固定的螺旋压力紧固器4。所述固定轴表面呈与纤维复合材料筋拉索配合的螺旋槽形式，螺旋槽的宽度与纤维复合材料筋拉索直径相同，纤维复合材料筋拉索绕装在螺旋槽中。所述固定轴的两端呈阶梯型。螺旋压力紧固器固装在机架上。所述固定轴两端通过固定螺母3固定在机架上。