【摘 要】
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碳纤维增强复合材料（CFRP）强度高、自重轻且耐腐蚀,可将其应用于大跨空间结构、斜拉索梁桥等结构体系,以解决传统的预应力钢筋腐蚀以及承载效率过低等问题,在土木工程中应用广泛。作为预应力拉索的基本构件,其锚固系统的性能至关重要。目前CFRP筋常采用的锚固型式有粘结式锚具、机械夹持式锚具和粘结-夹持复合式锚具等。其中,粘结型锚具因其锚固效率高、对筋材的损伤低等无可比拟的优势,在工程中应用最为广泛。由于
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碳纤维增强复合材料（CFRP）强度高、自重轻且耐腐蚀,可将其应用于大跨空间结构、斜拉索梁桥等结构体系,以解决传统的预应力钢筋腐蚀以及承载效率过低等问题,在土木工程中应用广泛。作为预应力拉索的基本构件,其锚固系统的性能至关重要。目前CFRP筋常采用的锚固型式有粘结式锚具、机械夹持式锚具和粘结-夹持复合式锚具等。其中,粘结型锚具因其锚固效率高、对筋材的损伤低等无可比拟的优势,在工程中应用最为广泛。由于CFRP筋粘结型锚固系统在常见载荷条件下常出现粘结失效现象,本文借助损伤断裂力学理论,从理论上分析研究粘结型锚具在静力荷载下的粘结破坏行为,主要工作如下:（1）对拉-推受力情况下的CFRP筋粘结型锚具,根据不同的粘结介质的粘结-滑移关系,求解了锚固区界面应力分布闭合解析解,基于此分析了承载力的主要影响因素。（2）对于拉-拉受力状态下的CFRP筋粘结型锚具,以双线性粘结-滑移本构关系为例,详细讨论了每一个应力发展阶段,理论推导了受力全过程的荷载-位移曲线及锚固区界面在每一阶段的滑移、界面剪应力和筋材正应力分布等解析式。（3）基于算例,并借助已有试验和有限元分析结果,对以上理论分析模型进行了分析和验证。本文的研究主要是从理论上分析CFRP筋粘结型锚具界面上各应力在不同受荷阶段的分布状况,该成果可用于预测锚具界面在锚固区的剪应力分布情况、锚固系统的弹性承载力、极限承载力、脱粘承载力,亦可用于工程中锚具系统设计参数的设计和优化。
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