扁形锚垫板是扁锚体系的重要组成部分,在扁锚施工时,锚具传来的预压应力通过扁形锚垫板传递给锚固区混凝土。锚固区的安全性很大程度上取决于锚垫板的传力性能。目前用于横向和竖向预应力结构的扁形锚垫板主要采用铸造方式生产,存在抗压及抗拉强度低,施工时容易破损;在空气水分含量较高的地区,铁水内部会存在气泡,生产的锚垫板会有沙眼等问题,这些问题会降低结构承载力,对结构的安全性造成影响。为了减少锚垫板自身原因引起的张拉事故,保证工程质量,提出高强度、无污染、能耗低的扁形焊接锚垫板。扁形焊接锚垫板采用Q235钢为材料,通过冲压、焊接的方式成型。论文通过有限元软件ANSYS,锚固区荷载传递试验等对扁形焊接锚垫板性能进行研究,主要研究内容如下。1.分析国内外对于扁形锚垫板的研究成果,针对扁形铸造锚垫板存在的不足,选取塑性好、强度高、价廉的Q235钢代替HT200铸铁,通过更加环保的冲压和焊接的方式制作5孔BM型OVM扁锚的锚垫板,由于可以在常温下加工,易于实现自动化生产,降低成本。分析铸造锚垫板的结构及受力情况,设计焊接锚垫板的结构形式,使张拉施工时预压应力能够均匀地扩散到锚下混凝土中,防止应力集中,提高结构稳定性。2.使用ANSYS对扁形焊接锚垫板进行受力计算,分析锚垫板及锚下混凝土的受力状况。阐述ANSYS中锚垫板的选材、建模、网格划分、接触分析、模型加载等步骤。从计算后得出的锚垫板及锚下混凝土的应力云图中可以看出,焊接锚垫板及锚下混凝土应力都在材料限定范围内,应力分布较为均匀,无明显应力集中区域。3.通过锚固区传力性能试验检验压力从扁形锚垫板上表面通过锚垫板、混凝土、螺旋筋的传递情况,各个不同受力阶段上述部件的应力分布,混凝土裂缝的产生、发展情况及规律,锚垫板或锚固装置的极限承载力。分析试验所得数据可知,锚垫板裂缝宽度、破坏荷载等指标满足规范要求。4.将ANSYS分析结果与试验结果对比分析,两种方法所得数据都证明焊接锚垫板具有良好的传力性能,能够满足承载力要求。根据有限元模拟和锚固区传力性能试验结果,通过改变锚垫板结构形式对应力分布不均匀区域进行优化,设计出性能更加优越、传力更加均匀的锚垫板。本文的完成可在一定程度上提高扁锚体系整体质量,推动预应力技术的进一步发展。