應用於纖維增強複合材料筋拉索的摩擦式錨具的製作方法
2023-05-24 18:46:31 1
專利名稱：應用於纖維增強複合材料筋拉索的摩擦式錨具的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種纖維增強複合材料筋拉索的錨具。
背景技術：
目前世界上斜拉橋主跨最大已達到1088m (蘇通大橋)，採用的鋼纜拉索已漸近其使用極限。因為隨著跨度的繼續大幅度增加，鋼纜拉索的重量在橋的荷載中的比重將明顯增加。碳纖維增強複合材料(CFRP)筋具有質量輕、強度高、耐腐蝕、耐疲勞、低鬆弛、電磁絕緣性佳及減震性能好等優點，作為斜拉橋的強力拉索有很好的應用前景。但作為主要受力構件的CFRP筋拉索，其承載力主要由錨具的性能控制，而不是由CFRP筋本身的強度控制。 這是因為CFRP筋的橫向抗壓強度和抗剪強度較低，傳統的鋼纜拉索錨具將不再適合CFRP 拉索的錨固，否則由於CFRP筋的較低的抗剪靜力強度和更低的抗剪疲勞強度，將導致其在錨固區的過早失效。這也是CFRP筋拉索現在沒有能在橋梁工程和一般土木工程中達到廣泛應用的原因之一。因此要將CFRP筋拉索應用到超大跨度及特大跨度斜拉橋上，可靠有效的強力錨具的研製是一個急需解決的問題。現在各國一直在進行CFRP筋專用錨具的研究和開發，按照這些錨具的受力工作原理，它們基本上可以分為機械夾持式和粘結式錨具兩大類。機械夾持式錨具存在著夾持區中施壓應力均勻性和加持區端部彎折疲勞等問題，粘結式錨具也存在粘結區端部彎折疲勞等問題。
發明內容
本發明的目的在於提供一種結構合理，易於安裝和錨固的應用於纖維增強複合材料筋拉索的摩擦式錨具。本發明的技術解決方案是
一種應用於纖維增強複合材料筋拉索的摩擦式錨具，其特徵是包括機架，機架上設置多根繞裝纖維複合材料筋拉索的固定軸，在最後一根固定軸的後方設置將纖維複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複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複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架上。所述固定軸兩端通過固定螺母固定在機架上。本發明結構合理，並具有如下優點
1、可對承受巨大拉力的CFRP筋拉索進行錨固。傳統的夾片式或粘結式錨具需增長夾片長度或粘結區域長度來提高對纖維拉索的夾持力，夾持力增加有限。而本發明錨具是利用CFRP筋拉索的螺旋摩擦來平衡拉索的拉力，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數增長。2、FRP筋拉索在傳統的夾片式或粘結式錨具的錨固區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度和抗剪強度較低，在使用過程中易發生橫向剪切疲勞破壞。在本發明錨具中，FRP筋拉索纏繞在圓軸(固定軸)表面的螺旋槽內，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FRP筋拉索直徑，確定適當的圓軸直徑和加工出適當的螺旋槽，就可以保證FRP筋拉索充分地纏繞在圓軸表面的螺旋槽內。3、本發明錨具安裝也比較簡易，階梯型圓軸(固定軸)可以轉動並用螺母固定位置，這樣可以使FRP筋拉索充分地纏繞在螺旋槽內，並且產生預緊力，最後用螺旋壓力緊固器固定FRP筋拉索的末端，完成錨固。
下面結合附圖和實施例對本發明作進一步說明。圖1是本發明一個實施例的結構示意圖。圖2是圖1的A-A視圖。
具體實施例方式一種應用於纖維增強複合材料筋拉索的摩擦式錨具，包括機架1，機架上設置多根繞裝纖維複合材料筋拉索5的固定軸(圓軸》，在最後一根固定軸的後方設置將纖維複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複合材料筋拉索配合的螺旋槽形式，螺旋槽的寬度與纖維複合材料筋拉索直徑相同，纖維複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架上。所述固定軸兩端通過固定螺母3固定在機架上。
權利要求
1.一種應用於纖維增強複合材料筋拉索的摩擦式錨具，其特徵是包括機架，機架上設置多根繞裝纖維複合材料筋拉索的固定軸，在最後一根固定軸的後方設置將纖維複合材料筋拉索末端壓緊固定的螺旋壓力緊固器。
2.根據權利要求1所述的應用於纖維增強複合材料筋拉索的摩擦式錨具，其特徵是 所述固定軸表面呈與纖維複合材料筋拉索配合的螺旋槽形式。
3.根據權利要求2所述的應用於纖維增強複合材料筋拉索的摩擦式錨具，其特徵是 所述螺旋槽的寬度與纖維複合材料筋拉索直徑相同。
4.根據權利要求1、2或3所述的應用於纖維增強複合材料筋拉索的摩擦式錨具，其特徵是所述固定軸的兩端呈階梯型。
5.根據權利要求1、2或3所述的應用於纖維增強複合材料筋拉索的摩擦式錨具，其特徵是螺旋壓力緊固器固裝在機架上。
6.根據權利要求1、2或3所述的應用於纖維增強複合材料筋拉索的摩擦式錨具，其特徵是所述固定軸兩端通過固定螺母固定在機架上。
全文摘要
本發明公開了一種應用於纖維增強複合材料筋拉索的摩擦式錨具，包括機架，機架上設置多根繞裝纖維複合材料筋拉索的固定軸，在最後一根固定軸的後方設置將纖維複合材料筋拉索末端壓緊固定的螺旋壓力緊固器。本發明結構合理，易於安裝和錨固。
文檔編號E01D19/14GK102251474SQ20111010586
公開日2011年11月23日 申請日期2011年4月27日 優先權日2011年4月27日
發明者丁華建, 蔣泉, 金江, 高強 申請人:南通大學