大吨位FRP复合材料拉索整体式锚固理论分析

汪昕^1,2，周竞洋¹，宋进辉¹，吴智深^1,2

1. 东南大学混凝土及预应力混凝土结构教育部重点实验室2. 东南大学城市工程科学技术研究院

摘 要：针对大吨位纤维增强聚合物（FRP）复合材料拉索锚固问题,基于前期提出的一种适用于多根、大直径的FRP复合材料拉索整体式变刚度锚固方法（简称大吨位锚固）,利用应力-应变关系分析了FRP复合材料拉索加载端应力集中产生的本质原因,推导了FRP复合材料拉索与荷载传递介质协同工作的界面摩擦系数关系式。基于功能原理,推导了大吨位锚固体系的锚固力计算公式,并基于锚固力计算公式进行了参数分析。理论推导结果表明:等刚度荷载传递介质会引起FRP复合材料拉索加载端应力集中,变刚度荷载传递介质的大吨位锚固方法可以有效避免FRP复合材料拉索"切口效应"。推导的界面摩擦系数关系式能够作为FRP复合材料拉索与荷载传递介质是否同步跟进的判断依据。参数分析表明:增加锚固长度和锥角（保持加载端厚度不变）有利于设计较小尺寸大吨位锚固体系,而增加锥角（保持自由端厚度不变）和同时改变加载端与自由端厚度不利于设计较小尺寸大吨位锚固体系。

关键词：大吨位纤维增强聚合物(FRP)复合材料拉索;荷载传递介质;摩擦系数;锚固力;