目前桥梁跨度逐渐增大,斜拉索的疲劳损伤及应力腐蚀较严重,使得结构的耐久性差,经济损失很大。与此同时,碳纤维增强复合材料(Carbon fiber reinforced polymer,CFRP)应运而生。CFRP筋轻质高强、耐腐蚀抗疲劳、减震性能好,这使它非常适合在腐蚀环境下桥梁结构中作拉索使用。但CFRP筋的横向强度及抗剪强度较低,因此传统的锚具不能直接适用于它。故使用CFRP筋预应力拉索的一个亟待解决的问题就是开发合适的锚具。本文在课题组既有的粘结式锚具的基础上改进为CFRP筋复合式锚具,并找出影响该锚具性能的因素以优化提升该锚具的锚固性能。目前,国内外对于CFRP筋锚具的研究尚不成熟。为进一步优化CFRP筋的专用锚固系统,本文依托国家自然科学基金项目(51508235)和(51608234),在粘结式锚具的基础上,围绕CFRP筋复合式锚具进行了一系列的基础理论分析、试验研究等工作。主要的研究内容及结论如下:1、粘结式锚具的试验研究及理论分析基于弹性力学理论,对CFRP筋变截面粘结式锚具进行了应力分析,并研究了锚具内锥角和粘结介质厚度等参数对锚具性能的影响,从而优化锚具的结构和几何参数;并在此基础上建立了粘结式锚具的疲劳损伤模型。2、复合式锚具的锚固机理与相关基础理论基于平面弹性理论,对复合式锚具锚固区各组件的变形及径向位移求解得到金属套筒外表面承受的均匀压力,从而得到复合式锚具的夹持段相对于粘结式锚具的锚固力增量。基于复合式锚具的疲劳损伤理论,提出界面疲劳脱粘的分析模型,分析湿度对复合材料粘结性能的影响,为结合试验结果分析做基础理论准备。并在“剪切筒模型”的基础上,提出应用“双剪切筒模型”来分析复合式锚具在干燥状态下的疲劳损伤情况,并根据该模型对疲劳加载中锚固区内粘结段的应力进行求解。3、复合式锚具的疲劳试验结果与分析提出新型复合式锚具,并通过静载拉伸试验获取其静力性能。在此基础上进行了疲劳加载试验,研究不同应力比和不同干湿状态下锚具的疲劳性能,测试了锚固区温度、系统滑移、套筒应变、残余承载力等结构响应。根据试验结果并结合基础理论对CFRP筋复合式锚具的疲劳性能进行分析讨论,最终给出CFRP筋复合式锚具的工程应用建议。