预应力碳纤维板加固技术是具有碳纤维高比强度、耐腐蚀的材料特性和闭合裂缝、增大承载力的高效性的双重优势的桥梁主动加固技术。锚具作为预应力碳纤维加固系统核心部件,便捷可靠地锚固碳纤维板是保证材料利用率、降低工程施工难度、保证加固效果和工程安全性的关键。其中,夹片式锚具是碳纤维板最简便高效的锚固方式之一。本文结合前人对碳纤维板夹片式锚具的研究和工程应用的反馈,开展了如下研究:(1)通过对夹片式锚具的锚固理论分析和有限元模拟,表明锚杯大孔端、夹片小端及该位置的碳纤维板是应力较集中处,对锚杯孔和夹片接触边进行圆角或倒角的工艺处理、增大角度差等措施可减小锚具的应力集中。揭示了碳纤维板和夹片不发生滑移且夹片在锚杯中自由跟进条件下,顶压力对锚固性能影响不大。因此,增大夹片和碳纤维板接触面摩阻力,减小夹片和锚杯接触面的摩擦系数,使夹片在锚杯中自由跟进,可在较小顶压力的条件下实现碳纤维板的锚固。(2)通过分析传统夹片式锚具结构中化学粘结和机械锚固间的协调作用以及粘结胶对碳纤维板和夹片接触面摩阻以及锚固工艺的影响,移除了化学粘结胶参与碳纤维板锚固,提出通过增大夹片楔进量等措施实现无粘结机械锚固方式。通过锚具的优化,简化了锚固工艺,提供了更精简的碳纤维板张拉系统设计构想。(3)进行锚具锚固碳纤维板张拉试验,验证了对于优化后的锚具,在保证足够锚杯强度和夹片对碳纤维板的摩阻条件下,顶压力和锚杯摩擦系数对碳纤维板张拉阶段锚杯的环向应变变化量有影响,但不是锚固效率的关键影响因素,移除粘结胶后的锚具的锚固效率系数仍能满足国家规范和行业规范要求。通过以上的工作,本文在保证碳纤维板锚固效率的基础上,取消了粘结胶在夹片式锚具锚固碳纤维板中的使用,实现低顶压力无粘结机械锚固,并通过锚具关键件的设计,简化了预应力碳纤维板加固系统和锚固张拉施工工法,进一步推进预应力碳纤维板技术的推广应用。