裝配式預應力CFRP板錨具有限元分析與施工技術

黃僑， 萬世成， 關健， 宋世剛

(1.東南大學 交通學院， 江蘇 南京 211189； 2.深圳市威士邦建筑新材料科技有限公司)

中國基礎設施建設已從新建的高峰期過渡到建養并重的階段，結構加固技術在現代土木工程中的重要性愈發凸顯。在橋梁領域，早期常用粘貼鋼板法作為結構修復補強的手段。20世紀90年代末，高強纖維復合材料加固技術引入中國后盛行一時，主要應用形式為外貼碳纖維布或碳纖維板。而工程師們逐漸發現，這種“被動加固法”不能充分利用碳纖維材料的受拉特性，且容易在早期產生剝離破壞，因此結合體外預應力技術形成“預應力CFRP加固法”。

碳纖維板相比碳纖維布能提供更大的加固量，同時碳纖維板的制造工藝能保證其質量、性能更穩定。該方法的關鍵技術在于預應力錨具的強度可靠、傳力模式合理，以及現場安裝、張拉的施工性良好。其次，對于張拉空間的要求、各零部件的造價及重復利用率均為評價錨固體系的重要指標。雖然目前市場上預應力碳纖維板錨具及張拉裝置的生產廠家較多，但因相關的規范標準不完善，同時受限于研究水平或利益驅使，其質量良莠不齊。

文獻[9]提出的預應力碳纖維板張拉裝置主體采用長方形結構，其構造簡單、易于加工制造，但楔形槽孔的入口處較薄，受力時容易變形和產生裂縫，故錨具壁厚一般設計較大，導致碳纖維板與混凝土表面的間隙較大，在生產和安裝中的用鋼量、用膠量成本偏高。……