[发明专利]一种用于纤维增强复合材料筋的锚固系统及锚固方法

说明书

本发明提供了一种用于纤维增强复合材料筋的锚固系统及锚固方法。主要有：第一限位环卡入锚固套筒的一端；第二限位环卡入盛有粘结填充材料的锚固套筒的另一端；固化放置装置放置装配有第一限位环和第二限位环的锚固套筒；FRP筋依次穿过标记限位孔、第二限位环后插入锚固套筒中，直到穿到第一限位环的中心，并用第三限位环卡入目标固化放置装置的标记限位孔内。本发明在保证FRP筋与锚固套筒同轴度，提高锚固效率与锚固质量的稳定性方面取得突破，成功解决现有粘结式锚固方法存在的FRP筋偏离轴心问题，此外，配套锚固系统的每一个部件可按需组合配置，简单灵活。

技术领域

本发明涉及复合材料锚固技术及其测试技术领域，特别是涉及一种用于纤维增强复合材料筋的锚固系统及锚固方法。

背景技术

近年来，纤维增强复合材料(Fiber-ReinforcedPolymer，FRP)是以高强连续纤维为增强材料，与树脂基体结合后经过拉挤法、拉缠法或编织法等工艺成型的棒状纤维增强复合材料制品，因其轻质高强、耐腐蚀好、抗疲劳性能优越的特性而广泛应用于土木工程领域，主要有FRP筋和FRP锚杆，在增强混凝土结构和岩土工程中已有广泛的运用。

目前，已开发的FRP筋锚具方法中，最常用的是粘结式锚具。这种锚固方式由外套筒和粘结填充材料(环氧树脂胶粘剂、膨胀水泥砂浆等)组成，其优点在于条件简单不需要特别定制复杂的锚具、成本相对较低、对FRP筋无损伤，但现有的方法仍然不能解决一些问题：锚固时很难将FRP筋稳定在套筒轴心；在等待环氧树脂填充剂固化过程中，由于FRP筋的自重等影响，初始偏离套筒中心的程度逐渐加大，固化后的FRP筋严重偏离套筒轴心。而FRP筋偏离套筒轴心对于荷载传递是非常不利的，容易发生应力集中，造成FRP筋在锚固处剪切破坏或从锚具中断裂或拔出。此外FRP筋在锚固区的偏心也导致FRP筋在拉伸性能测试时，FRP筋截面应变不均，对测试结果的准确性和可靠性造成很大影响。

考虑到锚固不当对FRP筋力学性能测试和工程服役产生的不良影响，故对FRP筋锚固方法的优化，解决FRP筋偏心问题是非常必要的。

发明内容

为了解决现有的粘结式锚固方法存在的FRP筋偏离轴心问题，本发明提供了一种用于纤维增强复合材料筋的锚固系统及锚固方法。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

第一方面，本发明提供了一种用于纤维增强复合材料筋的锚固系统，包括：固化放置装置、锚固套筒、第一限位环、第二限位环和第三限位环；

所述第一限位环用于卡入所述锚固套筒的一端；

所述锚固套筒用于盛有粘结填充材料；

所述第二限位环用于卡入盛有粘结填充材料的锚固套筒的另一端；

所述固化放置装置用于放置装配有第一限位环和第二限位环的锚固套筒；

所述第三限位环用于卡入目标固化放置装置的标记限位孔内；所述目标固化放置装置包括纤维增强复合材料FRP筋以及目标锚固套筒；其中，所述目标锚固套筒为放置在固化放置装置，且装配有第一限位环和第二限位环的锚固套筒；所述FRP筋依次穿过所述标记限位孔、所述第二限位环后插入锚固套筒中，直到穿到所述第一限位环的中心。

可选的，所述第一限位环、所述第二限位环和所述第三限位环均为卡扣式限位环；

所述第一限位环、所述第二限位环和所述第三限位环用于在锚固操作和粘结填充材料固化过程中，将FRP筋固定在锚固套筒的轴心位置。

可选的，所述第一限位环包括第一环形结构、第二环形结构以及连接所述第一环形结构和所述第二环形结构的过渡结构；所述第一环形结构和所述第二环形结构围成的区域为所述第一限位环的槽区；