相对传统钢材，碳纤维复合材料（CFRP）在大跨预应力结构应用中具有显著优势。然而，CFRP筋因抗剪强度低而锚固困难，尤其是其锚固系统的锚固机理及疲劳性能的研究仍未得到足够重视。 本项目研究了直筒型粘结型锚具、内锥-直筒粘结型锚具和直筒-内锥-直筒型锚具等三种锚具的静力锚固性能，建立了锚固区应力分布的通用模型。通过参数分析得出结论：内锥长/直筒长=4:1~2:1的内锥-直筒粘结型锚具在三者中锚固性能最优；在一定范围内提高内锥角、降低粘结介质的弹性模量，或者采用递变粘结介质，均有助于优化锚固区的应力分布。此外，本项目建议Smith失效准则可用于粘结型锚固系统，提出了复合型锚固系统的锚固力计算模型。 本项目研究了CFRP筋粘结型锚具在循环荷载下的结构响应、疲劳损伤规律和机理。研究表明，当应力幅不超过锚固系统极限强度的10%时且最大应力水平不超过极限强度的50%时，循环加载会使锚固系统更加稳定；而且，在此范围内增大应力幅将使锚固系统更快达到重新稳定状态；加载频率对粘结型锚固系统锚固区的温度变化产生影响，当加载频率在10Hz以上时，增大频率会导致锚固区在加载的早期和中期产生剧烈的温度上升；锚固区的温升与结构内部损伤存在内在的联系，故温升可视为结构内部损伤严重程度的标志。 研究了CFRP筋复合型锚固系统在拉-拉循环加载中的荷载-滑移关系、能量释放率变化、残余承载力、疲劳加载后的套筒及筋材的循环次数-应变关系、疲劳失效模式、锚固区的温升等变化规律。结果表明，应力比与最大应力水平对锚固区的损伤、锚固系统的协同效应和以及系统是否能重新稳定具有重要的影响；复合型锚固系统与粘结型锚固系统的疲劳损伤机理有异，且前者具有更好的抗疲劳性。 结合小尺度现场试验与数值模拟方法，对比了CFRP长索与钢索两者应用于超大跨斜拉桥时在非线性静/动力特征上的差异和抗风性能，尤其是CFRP索等刚度替换钢索时对提高结构基频、扭转振动频率和弯扭频率比等的影响，结果显示CFRP索动力性能更优。 2100433B