【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于土木工程索锚结构，具体涉及一种用于纤维增强复材拉索的复合型锚固系统及制备方法。
技术介绍
1、在土木工程领域，拉索结构是大跨度空间结构的主要受力整体，拥有体积小、传力规律明确等优点，传统的拉索为高强钢丝或钢绞线，但由于钢拉索自重大而强度不足，限制了空间结构的极限跨度，对超大空间结构设计制造造成困难；此外钢材在复杂服役环境下存在易锈蚀及疲劳断裂等因素，易发生拉索断丝、断索甚至引起结构部分或整体倒塌等不利现象。因此为实现空间结构的超大跨度及超长寿命的目标，亟需一种耐腐蚀、抗疲劳及轻质高强的新型高性能材料替代钢索。
2、纤维增强复合材料是由高性能纤维与树脂基体通过拉挤工艺制作而成的，其中纤维起到主要受力作用，树脂基体起到传递纤维间应力及防止纤维变形的作用。与钢材相比，纤维增强复合材料具有轻质高强、耐腐蚀、抗疲劳、温度敏感性低等优点。由纤维增强复合材料制成的拉索可以替代钢索，从源头上解决传统拉索存在的自重大、易腐蚀及易疲劳断裂的问题，不仅提高了结构的极限跨度，又降低了结构全寿命维护费用及对桥梁运营造成的影响。此外，其温度敏感性低得优点可以改善温度效应对桥梁造成的影响，由此带来显著的附加效益。因此，采用纤维增强复合材料拉索替代钢索是解决钢索在复杂服役环境下存在的诸多缺陷的重要方案。
3、纤维增强复合材料杆是典型正交各向异性材料，其沿纤维方向的拉伸强度远高于垂直于纤维方向的抗剪及抗压强度，其沿纤维方向的拉伸弹性模量远高于垂直于纤维方向的剪切模量及压缩模量，这导致纤维增强复合材料拉索存在着难以锚固的问题，
4、综上所述，普通的摩擦型锚具、粘结型锚具或者组合型锚具均无法解决大跨度空间结构用纤维增强复合材料拉索的锚固难题。
技术实现思路
1、基于以上问题，本专利技术提供：一种用于纤维增强复材拉索的复合型锚固系统的制备方法，解决了传统的摩擦型锚具、粘结型锚具及组合型锚具存在的局部剪切断裂、索锚滑移量大、索体拔出失效、锚具热稳定性差的问题。
2、本专利技术所采用的技术方案如下：一种用于纤维增强复材拉索的复合型锚固系统的制备方法，包括如下步骤：
3、s1、将多根平行的纤维增强复合材料杆依次穿过前置对中片、硅橡胶模具及后置对中片，将后置对中片塞进硅橡胶模具的一端，从前置对中片与硅橡胶模具夹缝中注入耐高温粘结介质，再将前置对中片塞入硅橡胶模具端部，使得位于硅橡胶模具内的多根平行的纤维增强复合材料杆上包裹有耐高温粘结介质，灌注完成后置于高温环境中进行固化成圆柱状受力整体；
4、s2、采用多瓣等长度的能够组合成内腔为圆柱形、外形为锥形的钢夹片夹持所述的圆柱状受力整体后一起塞入到钢锚筒内，钢夹片的厚壁端为锚具加载端，在靠近加载端钢夹片的内壁与圆柱状受力整体之间留有一段小于锚固长度的缝隙，所述的缝隙的宽度向锚具加载端逐渐增大，通过预压装置向钢夹片的厚壁端施加预紧力，所述的预紧力值等于拉索极限荷载，所述的钢夹片在钢锚筒内锥腔内产生轴向位移后，所述的缝隙缩小。
5、进一步的，最大所述的缝隙的宽度应满足纤维增强复合材料杆达极限拉应力时，所述的钢夹片的厚壁端与圆柱状受力整体恰好接触。
6、进一步的，各瓣所述的钢夹片之间的缝隙宽度相同。
7、进一步的，所述的钢夹片带有内螺纹。
8、进一步的，夹持后的圆柱状受力整体、钢锚筒、钢夹片的轴线重合。
9、进一步的，所述的耐高温粘结介质由耐高温树脂粘结材料与骨料组成，所述的耐高温树脂粘结材料由f51树脂与htda固化剂按照质量比1:0.18配比组成，所述的骨料为碳化硅粉，所述的碳化硅粉与耐高温树脂粘结材料的质量比为0.5:1。
10、进一步的，所述的耐高温粘结介质由耐高温树脂粘结材料与骨料组成，所述的耐高温树脂粘结材料由ag80树脂与htda固化剂按照质量比1:0.29配比组成，所述的骨料为碳化硅粉，所述的碳化硅粉与耐高温树脂粘结材料的质量比为1:1。
11、本专利技术的另一目的是提供如上所述的制备方法制得的一种用于纤维增强复材拉索的复合型锚固系统，用于解决大跨度空间结构、桥梁拉索结构、地下拉锚结构、海洋系泊索锚结构等纤维增强复合材料平行杆索难以锚固的问题。
12、本专利技术具有以下有益效果及优点：本专利技术通过夹片在近加载端一定锚固长度内与耐高温粘结介质间设置缝隙，降低了锚具加载端应力集中现象，避免了索体局部断裂现象；通过施加预压应力显著降低了索锚滑移量，通过化学粘结力及机械咬合力提供锚固力；通过耐高温粘结介质的应用提高了锚具整体耐高温性能。此锚具系统具有操作简单，锚固效率高、索锚滑移量小且尺寸较小的优点，避免了传统纤维增强复合材料拉索锚具制作复杂、操作繁琐、索锚滑移量大且锚具尺寸大的缺点。
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1.一种用于纤维增强复材拉索的复合型锚固系统的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，最大所述的缝隙的宽度应满足纤维增强复合材料杆(1)达极限拉应力时，所述的钢夹片(3)的厚壁端与圆柱状受力整体恰好接触。
3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，各瓣所述的钢夹片(3)之间的缝隙宽度相同。
4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述的钢夹片(3)带有内螺纹。
5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，夹持后的圆柱状受力整体、钢锚筒(4)、钢夹片(3)的轴线重合。
6.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述的耐高温粘结介质(2)由耐高温树脂粘结材料(5)与骨料(6)组成，所述的耐高温树脂粘结材料(5)由F51树脂与HTDA固化剂按照质量比1:0.18配比组成，所述的骨料(6)为碳化硅粉，所述的碳化硅粉与耐高温树脂粘结材料(5)的质量比为0.5:1。
7.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述的耐高温粘结介质(2)由耐高温树脂粘结材料(5
8.根据权利要求1-6任一项所述的制备方法制得的一种用于纤维增强复材拉索的复合型锚固系统。
...【技术特征摘要】
1.一种用于纤维增强复材拉索的复合型锚固系统的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，最大所述的缝隙的宽度应满足纤维增强复合材料杆(1)达极限拉应力时，所述的钢夹片(3)的厚壁端与圆柱状受力整体恰好接触。
3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，各瓣所述的钢夹片(3)之间的缝隙宽度相同。
4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述的钢夹片(3)带有内螺纹。
5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，夹持后的圆柱状受力整体、钢锚筒(4)、钢夹片(3)的轴线重合。
6.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述的耐高温粘结介...
【专利技术属性】
技术研发人员：咸贵军，牛延沼，李承高，郭瑞，陈儒圣，岳清瑞，
申请(专利权)人：哈尔滨工业大学，
类型：发明
国别省市：
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