CN104264583B - 纤维增强复合材料筋拉索用可调预紧力螺旋摩擦式锚具 - Google Patents

纤维增强复合材料筋拉索用可调预紧力螺旋摩擦式锚具 Download PDF

Info

Publication number
CN104264583B
CN104264583B CN201410506705.0A CN201410506705A CN104264583B CN 104264583 B CN104264583 B CN 104264583B CN 201410506705 A CN201410506705 A CN 201410506705A CN 104264583 B CN104264583 B CN 104264583B
Authority
CN
China
Prior art keywords
cover plate
drag
line
helicla flute
frp muscle
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201410506705.0A
Other languages
English (en)
Other versions
CN104264583A (zh
Inventor
金江
曹小建
蒋泉
丁华建
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Pizhou Binhe Sme Management Service Co ltd
Original Assignee
Nantong University
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nantong University filed Critical Nantong University
Publication of CN104264583A publication Critical patent/CN104264583A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN104264583B publication Critical patent/CN104264583B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E01—CONSTRUCTION OF ROADS, RAILWAYS, OR BRIDGES
    • E01D—CONSTRUCTION OF BRIDGES, ELEVATED ROADWAYS OR VIADUCTS; ASSEMBLY OF BRIDGES
    • E01D19/00—Structural or constructional details of bridges
    • E01D19/14—Towers; Anchors ; Connection of cables to bridge parts; Saddle supports

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Architecture (AREA)
  • Civil Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Ropes Or Cables (AREA)
  • Bridges Or Land Bridges (AREA)

Abstract

本发明公开了一种纤维增强复合材料筋拉索用可调预紧力螺旋摩擦式锚具，盖板和柱芯中的螺旋槽截面均为直径相同的半圆，两块盖板和柱芯中的螺旋槽相互配合形成一截面为圆的空间螺旋槽；盖板A在螺旋槽的起点和终点分别开有进入孔和输出孔，和螺旋槽截面相同直径的FRP筋拉索穿过盖板A的进入孔、缠绕在柱芯中的螺旋槽内，并穿过盖板A的输出孔，FRP筋拉索被盖板和柱芯形成的空间旋转槽曲面所包裹，FRP筋拉索末端由安装在盖板A上的拉索紧固器固定；盖板A、盖板B设有裙边，盖板A、盖板B通过固定裙边上的固定螺栓、螺母连接。本发明结构合理，性能可靠、持久耐用。

Description

纤维增强复合材料筋拉索用可调预紧力螺旋摩擦式锚具
本申请是申请号：201310278641.9、申请日“2013.7.4”、名称“应用于纤维增强复合材料筋拉索的可调预紧力摩擦式锚具”的分案申请。
技术领域
本发明涉及一种土木工程和交通工程中的纤维增强复合材料（FRP）筋拉索锚固装置，是一种应用于纤维增强复合材料筋拉索的可调预紧力摩擦式锚具。
背景技术
目前世界上斜拉桥主跨最大已达到1088m（苏通大桥），采用的钢缆拉索已渐近其使用极限。因为随着跨度的继续大幅度增加，钢缆拉索的重量在桥的荷载中的比重将明显增加，这时钢缆拉索已不能胜任。超大跨度悬索桥也有同样的问题。碳纤维增强复合材料(CFRP)筋具有质量轻、强度高、耐腐蚀、耐疲劳、低松弛、电磁绝缘性佳及减震性能好等优点，作为斜拉桥和悬索桥的强力拉索有很好的应用前景。作为主要受力构件的CFRP筋拉索，其承载力主要由锚固性能控制，而不是由CFRP筋本身的强度控制。这是因为CFRP筋的横向抗压强度和抗剪强度较低，传统的钢缆拉索锚具将不再适合CFRP拉索的锚固，否则由于CFRP筋的较低的抗剪静力强度和更低的抗剪疲劳强度，将导致其在锚固区的过早失效。这也是CFRP筋拉索现在没有能在桥梁工程和一般土木工程中达到广泛应用的重要原因之一。因此要将CFRP筋拉索应用到超大跨度及特大跨度斜拉桥和悬索桥上，可靠有效的强力锚具的研制是一个急需解决的问题。现在各国一直在进行CFRP筋专用锚具的研究和开发，按照这些锚具的受力工作原理，它们基本上可以分为机械夹持式和粘结式锚具两大类。机械夹持式锚具存在着夹持区中施压应力均匀性的问题；当拉索张力方向不断变化时，机械夹持式锚具还存在加持区端部弯折和剪切疲劳等问题，粘结式锚具也存在粘结区端部弯折和剪切疲劳等问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种结构合理，性能可靠、持久耐用的应用于纤维增强复合材料筋拉索的可调预紧力摩擦式锚具。
本发明的技术解决方案是：
一种应用于纤维增强复合材料筋拉索的可调预紧力摩擦式锚具，其特征是：包括两块带螺旋槽的盖板A和盖板B、一个带螺旋槽的柱芯、一个拉索紧固器；其中盖板和柱芯中的螺旋槽截面均为直径相同的半圆，两块盖板和柱芯中的螺旋槽相互配合形成一截面为圆的空间螺旋槽；盖板A在螺旋槽的起点和终点分别开有进入孔和输出孔，和螺旋槽截面相同直径的FRP筋拉索穿过盖板A的进入孔、缠绕在柱芯中的螺旋槽内，并穿过盖板A的输出孔，FRP筋拉索被盖板和柱芯形成的空间旋转槽曲面所包裹，FRP筋拉索末端由安装在盖板A上的拉索紧固器固定。
盖板A、盖板B、带螺旋槽的柱芯三者通过两端的定位销连接固定。
盖板A、盖板B设有裙边，盖板A、盖板B通过固定裙边上的固定螺栓、螺母连接。
盖板A和盖板B之间留有间隙，可以调节固定螺栓螺母，使螺旋槽和FEP筋拉索间产生预紧压力。
进入孔和输出孔的曲面和螺旋槽的曲面过渡连续光滑。
本发明结构合理，并具有如下优点：
1、可对承受巨大拉力的CFRP筋拉索进行锚固。传统的夹片式或粘结式锚具需增长夹片长度或粘结区域长度来提高对纤维拉索的夹持力，夹持力增加有限。而本发明锚具是利用CFRP筋拉索的螺旋摩擦来平衡拉索的拉力，由欧拉柔索摩擦公式知，拉索的摩擦力与旋转圈数成几何级数增长关系。
2、FRP筋拉索在传统的夹片式或粘结式锚具的锚固区迎力端部极易受到横向压力和剪力的作用，而FRP筋拉索的横向抗压强度和抗剪强度较低，在使用过程中易发生横向剪切疲劳破坏。在本发明锚具中，FRP筋拉索缠绕在两块盖板和柱芯的螺旋槽内，可以基本消除横向剪力的作用。只要根据FRP筋拉索直径，确定适当的柱芯内外直径和盖板内外直径，加工出柱芯和盖板A、盖板B，并逐个分段高精度加工出空间位置精确，配合严丝合缝的螺旋槽，就可以保证FRP筋拉索可充分地包裹在锚具的空间螺旋槽内。
3、本发明锚具可以通过调节两盖板之间的固定螺栓螺母来调节螺旋槽和FRP筋拉索之间的预紧力，进一步增大FRP筋拉索所受旋转摩擦力。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。
图1是本发明一个实施例的结构示意图。
图2是图1的另一角度示意图。
图3是图1的左视图。
图4是图3的左视图。
具体实施方式
一种应用于纤维增强复合材料筋拉索的可调预紧力摩擦式锚具，包括两块带螺旋槽的盖板（A）1和盖板（B）2、一个带螺旋槽的柱芯3、一个拉索紧固器4；其中盖板和柱芯中的螺旋槽截面均为直径相同的半圆，两块盖板和柱芯中的螺旋槽相互配合形成一截面为圆的空间螺旋槽；盖板A在螺旋槽的起点和终点分别开有进入孔和输出孔，和螺旋槽截面相同直径的FRP筋拉索5穿过盖板A的进入孔、缠绕在柱芯中的螺旋槽内，并穿过盖板A的输出孔，FRP筋拉索被盖板和柱芯形成的空间旋转槽曲面所包裹，FRP筋拉索末端由安装在盖板A上的拉索紧固器4固定。盖板和柱芯均由高强度钢制成，具有较高的材料强度。
盖板A、盖板B、带螺旋槽的柱芯三者通过两端的定位销6连接固定。
盖板A、盖板B设有裙边7，盖板A、盖板B通过固定裙边上的固定螺栓、螺母8连接。
盖板A和盖板B之间留有间隙，可以调节固定螺栓螺母，使螺旋槽和FEP筋拉索间产生预紧压力。
进入孔和输出孔的曲面和螺旋槽的曲面过渡连续光滑。

Claims (2)

1.一种纤维增强复合材料筋拉索用可调预紧力螺旋摩擦式锚具，其特征是：包括两块带螺旋槽的盖板A和盖板B、一个带螺旋槽的柱芯、一个拉索紧固器；其中盖板和柱芯中的螺旋槽截面均为直径相同的半圆，两块盖板和柱芯中的螺旋槽相互配合形成一截面为圆的空间螺旋槽；盖板A在螺旋槽的起点和终点分别开有进入孔和输出孔，FRP筋拉索的直径和螺旋槽截面的直径相同,FRP筋拉索穿过盖板A的进入孔、缠绕在柱芯中的螺旋槽内，并穿过盖板A的输出孔，FRP筋拉索被盖板和柱芯形成的空间螺旋槽曲面所包裹，FRP筋拉索末端由安装在盖板A上的拉索紧固器固定；盖板A和盖板B之间留有间隙，可以调节固定螺栓螺母，使螺旋槽和FRP筋拉索间产生预紧压力；进入孔和输出孔的曲面和螺旋槽的曲面过渡连续光滑；盖板A、盖板B设有裙边，盖板A、盖板B通过裙边上的固定螺栓、螺母连接。
2.根据权利要求1所述的纤维增强复合材料筋拉索用可调预紧力螺旋摩擦式锚具，其特征是：通过调节两盖板之间的固定螺栓螺母来调节螺旋槽和FRP筋拉索之间的预紧力，进一步增大FRP筋拉索所受旋转摩擦力。
CN201410506705.0A 2013-07-04 2013-07-04 纤维增强复合材料筋拉索用可调预紧力螺旋摩擦式锚具 Active CN104264583B (zh)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201310278641.9A CN103321150B (zh) 2013-07-04 2013-07-04 应用于纤维增强复合材料筋拉索的可调预紧力摩擦式锚具

Related Parent Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201310278641.9A Division CN103321150B (zh) 2013-07-04 2013-07-04 应用于纤维增强复合材料筋拉索的可调预紧力摩擦式锚具

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN104264583A CN104264583A (zh) 2015-01-07
CN104264583B true CN104264583B (zh) 2016-01-20

Family

ID=49190174

Family Applications (3)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201410506705.0A Active CN104264583B (zh) 2013-07-04 2013-07-04 纤维增强复合材料筋拉索用可调预紧力螺旋摩擦式锚具
CN201410506682.3A Active CN104233955B (zh) 2013-07-04 2013-07-04 用于纤维增强复合材料筋拉索的螺旋摩擦式锚具
CN201310278641.9A Expired - Fee Related CN103321150B (zh) 2013-07-04 2013-07-04 应用于纤维增强复合材料筋拉索的可调预紧力摩擦式锚具

Family Applications After (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201410506682.3A Active CN104233955B (zh) 2013-07-04 2013-07-04 用于纤维增强复合材料筋拉索的螺旋摩擦式锚具
CN201310278641.9A Expired - Fee Related CN103321150B (zh) 2013-07-04 2013-07-04 应用于纤维增强复合材料筋拉索的可调预紧力摩擦式锚具

Country Status (1)

Country Link
CN (3) CN104264583B (zh)

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101676749B1 (ko) * 2016-03-18 2016-11-17 주식회사 성화씨앤비 현수교 주케이블 밴드장치
CN106087743B (zh) * 2016-07-29 2018-11-13 安徽金星预应力工程技术有限公司 一种水滴型鞍座端部密封装置
CN106049280B (zh) * 2016-07-29 2018-03-02 安徽金星预应力工程技术有限公司 一种具有双定位器的鞍座端部密封装置
CN106702897B (zh) * 2017-02-27 2018-09-28 郑州大学 一种拉索锚头及其制作方法
CN109722985B (zh) * 2018-12-07 2020-07-31 九江职业技术学院 功能分离式自复位摩擦索耗能减震支座
CN110469056B (zh) * 2019-07-05 2021-03-26 东南大学 一种用于纤维增强复合材料拉索的组合式锚具及制备方法
CN112064504B (zh) * 2020-09-09 2021-11-02 清华大学 自锚式碳纤维拉索及加工方法

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN2606774Y (zh) * 2003-04-11 2004-03-17 柳州欧维姆机械有限责任公司 预应力frp筋螺杆加压粘结锚具
CN2677485Y (zh) * 2004-03-04 2005-02-09 邵旭东 二次张拉预应力筋结构
CN200989036Y (zh) * 2006-10-30 2007-12-12 威胜利工程有限公司 锚具装置
JP2011184894A (ja) * 2010-03-05 2011-09-22 Ps Mitsubishi Construction Co Ltd Ｐｃ緊張材の定着装置および既設プレストレストコンクリート構造物の補修方法
CN102251474A (zh) * 2011-04-27 2011-11-23 南通大学 应用于纤维增强复合材料筋拉索的摩擦式锚具
CN202299134U (zh) * 2011-07-05 2012-07-04 成都川锚路桥机械有限公司 一种钢绞线锚固系统
KR20120113619A (ko) * 2011-04-05 2012-10-15 서울시립대학교 산학협력단 비정형 콘크리트 구조물의 프리스트레스 도입을 위한 긴장재 정착장치 및 이를 이용한 비정형 콘크리트 구조물의 긴장재 정착구조

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2798410B1 (fr) * 1999-09-15 2001-11-23 Freyssinet Int Stup Dispositif d'ancrage pour fixer un cable de structure a un element de construction
CN201003241Y (zh) * 2007-01-24 2008-01-09 柳州欧维姆机械股份有限公司 带密封结构的锚具
KR20090041015A (ko) * 2007-10-23 2009-04-28 한국건설기술연구원 압착돌기가 부착된 에프알피 긴장재용 정착장치
AT509076B1 (de) * 2010-03-22 2011-06-15 Hermann Dipl Ing Thal Verankerung für spannglieder
CN201738238U (zh) * 2010-06-22 2011-02-09 山东高速青岛公路有限公司 斜拉桥索塔斜拉索锚板式锚固
CN102477787A (zh) * 2010-11-22 2012-05-30 大连创达技术交易市场有限公司 应用于土木工程后张预应力纤维增强聚合材料筋锚固装置
CN102261166A (zh) * 2011-05-25 2011-11-30 湖北金力工程复合材料有限公司 Frp片材锚具及其锚固方法

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN2606774Y (zh) * 2003-04-11 2004-03-17 柳州欧维姆机械有限责任公司 预应力frp筋螺杆加压粘结锚具
CN2677485Y (zh) * 2004-03-04 2005-02-09 邵旭东 二次张拉预应力筋结构
CN200989036Y (zh) * 2006-10-30 2007-12-12 威胜利工程有限公司 锚具装置
JP2011184894A (ja) * 2010-03-05 2011-09-22 Ps Mitsubishi Construction Co Ltd Ｐｃ緊張材の定着装置および既設プレストレストコンクリート構造物の補修方法
KR20120113619A (ko) * 2011-04-05 2012-10-15 서울시립대학교 산학협력단 비정형 콘크리트 구조물의 프리스트레스 도입을 위한 긴장재 정착장치 및 이를 이용한 비정형 콘크리트 구조물의 긴장재 정착구조
CN102251474A (zh) * 2011-04-27 2011-11-23 南通大学 应用于纤维增强复合材料筋拉索的摩擦式锚具
CN202299134U (zh) * 2011-07-05 2012-07-04 成都川锚路桥机械有限公司 一种钢绞线锚固系统

Also Published As

Publication number Publication date
CN103321150B (zh) 2014-12-10
CN103321150A (zh) 2013-09-25
CN104233955B (zh) 2016-04-06
CN104233955A (zh) 2014-12-24
CN104264583A (zh) 2015-01-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN104264583B (zh) 纤维增强复合材料筋拉索用可调预紧力螺旋摩擦式锚具
Wang et al. A novel anchor method for multi-tendon FRP cable: Concept and FE study
Ai et al. Novel self-anchored CFRP cable system: Concept and anchorage behavior
CN207959721U (zh) Frp预应力筋的复合式锚具
CN204780898U (zh) 高性能frp锚杆
CN102493660A (zh) 一种碳纤维增强复合材料预应力筋的锚固方法及锚具
CN203795298U (zh) 一种夹板式体外预应力钢索锚固装置
CN105571958A (zh) 大口径高强度复合材料圆管扭转试验装置及其试验方法
CN110388090A (zh) 一种基于形状记忆合金的rc梁预应力抗剪加固装置
CN105401695B (zh) 一种新型复合型frp筋
CN102493661A (zh) 一种碳纤维复合绞线的粘结式锚固方法及锚具
CN102251474B (zh) 应用于纤维增强复合材料筋拉索的摩擦式锚具
CN202544235U (zh) 一种frp管外包frp筋材海沙纤维混凝土受弯构件
Wang et al. Parameters of static response of carbon fiber reinforced polymer (CFRP) suspension cables
CN202107998U (zh) 应用于纤维增强复合材料筋拉索的摩擦式锚具
CN106930467A (zh) 一种下弦采用frp索的组合屋架
CN103388407A (zh) 表层预应力嵌入技术加固混凝土构件的方法与机械装置
CN204112601U (zh) 新型frp筋带螺纹粘结式锚具
CN105547816B (zh) 基于长期性能的碳纤维筋锚固系统
CN202370143U (zh) 一种新型碳纤维密肋楼板
CN204645420U (zh) 非金属防腐型预应力锚具
RU150388U1 (ru) Композитная арматура с увеличенной удельной площадью поверхности
CN104405136B (zh) 非张拉式纤维预应力施加的方法
CN208564133U (zh) 一种减小复合材料电杆挠度的加固装置
CN117403536A (zh) 缠绕式复合材料锚固方法

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
TR01 Transfer of patent right
TR01 Transfer of patent right

Effective date of registration: 20190712

Address after: 226019 Jiangsu city of Nantong province sik Road No. 9

Patentee after: Center for technology transfer, Nantong University

Address before: 226019 Jiangsu city of Nantong province sik Road No. 9

Patentee before: Nantong University

TR01 Transfer of patent right
TR01 Transfer of patent right

Effective date of registration: 20191120

Address after: No.1, floor 3, No.319, zhanggongshan Road, Yuhui District, Bengbu City, Anhui Province

Patentee after: Bengbu guijiu Intellectual Property Service Co., Ltd

Address before: 226019 Jiangsu city of Nantong province sik Road No. 9

Patentee before: Center for technology transfer, Nantong University

TR01 Transfer of patent right
TR01 Transfer of patent right

Effective date of registration: 20211026

Address after: 221316 No. 1 Zhangjiagang East Road, Yitang Town, Pizhou City, Jiangsu Province

Patentee after: Pizhou Binhe SME Management Service Co.,Ltd.

Address before: 233000 No.1, third floor, No.319, zhanggongshan Road, Yuhui District, Bengbu City, Anhui Province

Patentee before: Bengbu guijiu Intellectual Property Service Co.,Ltd.