一种预应力碳纤维板加固钢梁的张拉锚固实验装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种预应力碳纤维板加固钢梁的张拉锚固实验装置及方法，包括：锚固夹具和张拉装置；锚固夹具包括上夹板和下夹板；张拉装置的张拉锚固梁上固定设置有限位外框板；限位外框板的前端板设置有CFRP板通孔；限位外框板的左侧板和右侧板的内侧面均设置有凹槽轨道，凹槽轨道内滑动设置有张拉夹具；限位外框板的后端板设置有安装通孔，安装通孔内滑动安装有预应力螺栓；预应力螺栓伸入限位外框板的一端与张拉夹具固定连接，另一端设置有拉锚板；拉锚板与限位外框板的后端板之间设置有千斤顶。本发明专利技术的张拉锚固装置及方法，可不破坏原有钢结构的整体性，不会降低原有钢结构的承载能力；操作方便，可降低成本，提高效率。 1

【技术实现步骤摘要】
一种预应力碳纤维板加固钢梁的张拉锚固实验装置及方法
本专利技术属于预应力张拉锚固
，特别涉及一种预应力碳纤维板加固钢梁的张拉锚固实验装置及方法。
技术介绍
碳纤维(CarbonFiberReinforcedPolymer,简称CFRP)是一种新型的加固材料，与钢材等传统的加固材料相比具有抗拉强度高、施工方便、自重轻、抗腐蚀性及耐久性好等优点。随着预应力技术的不断成熟，利用预应力CFRP板加固现役混凝土结构已经得到广泛应用，但加固修复钢梁结构仍处于研究阶段。将现有的预应力张拉和锚固方法应用于CFRP加固钢梁，存在诸多技术难题，例如：现有的锚固和张拉装置一般是通过螺栓连接，需要在待加固的钢梁上加工安装孔，会破坏钢梁的整体性，降低钢梁的承载能力。因此，亟需一种新的张拉锚固装置及方法。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种预应力碳纤维板加固钢梁的张拉锚固实验装置及方法，以解决上述存在的技术问题。本专利技术的张拉锚固装置及方法，可不破坏原有钢结构的整体性，不会降低原有钢结构的承载能力；操作方便，可降低成本，提高效率。为达到上述目的，本专利技术采用以下技术方案：一种预应力碳纤维板加固钢梁的张拉锚固实验装置，包括：锚固夹具和张拉装置；锚固夹具的数量至少为两个，锚固夹具包括上夹板和下夹板，上夹板和下夹板通过连接装置连接能够将CFRP板固定在待加固钢梁上；张拉装置包括张拉锚固梁；张拉锚固梁上固定设置有限位外框板；限位外框板的前端板设置有CFRP板通孔，CFRP板能够穿过CFRP板通孔；限位外框板的左侧板和右侧板的内侧面均设置有凹槽轨道，凹槽轨道内滑动设置有张拉夹具，张拉夹具能够将伸入的CFRP板夹紧；限位外框板的后端板设置有安装通孔，安装通孔内滑动安装有预应力螺栓；预应力螺栓伸入限位外框板的一端与张拉夹具固定连接，另一端设置有拉锚板；拉锚板与限位外框板的后端板之间设置有千斤顶，千斤顶能够提供预应力螺栓的张紧力。进一步的，上夹板的下表面设置有摩擦凹槽。进一步的，张拉夹具包括上张拉夹板和下张拉夹板，上张拉夹板和下张拉夹板能够通过连接装置固定连接；下张拉夹板滑动设置于限位外框板的凹槽轨道内，下张拉夹板与预应力螺栓固定连接，下张拉夹板的上表面和上张拉夹板的下表面均设置有摩擦凹槽。进一步的，下张拉夹板的上表面设置有安装凹槽，上张拉夹板设置于安装凹槽内。进一步的，摩擦凹槽为波浪形条纹。进一步的，连接装置为螺栓。进一步的，限位外框板的后端板与千斤顶之间设置有顶升垫板，千斤顶与拉锚板之间设置有顶升垫板。进一步的，限位外框板的后端板与拉锚板之间的预应力螺栓上设置有锚固螺母。一种预应力碳纤维板加固钢梁的张拉锚固实验方法，基于上述任一种预应力碳纤维板加固钢梁的张拉锚固实验装置，具体步骤包括：步骤01，将CFRP板置于待加固钢梁的表面，用粘结剂粘贴，调整张拉锚固实验装置，使CFRP板通孔与CFRP板平齐，使张拉锚固梁与待加固钢梁平行，将张拉锚固梁与待加固钢梁固定连接；步骤02，通过锚固夹具，将CFRP板远离张拉锚固梁的一端固定在待加固钢梁上，CFRP板的另一端穿过限位外框板的CFRP板通孔固定在张拉夹具上；步骤03，启动限位外框板与拉锚板之间的千斤顶，千斤顶通过拉锚板拉伸预应力螺栓至预设应力值；步骤04，通过锚固夹具，将CFRP板靠近张拉锚固梁的一端固定在待加固钢梁上，自待加固钢梁与张拉锚固梁的连接处剪断CFRP板；步骤05，自待加固钢梁拆下张拉锚固梁。进一步的，在步骤02或步骤04中，通过锚固夹具将CFRP板固定在待加固钢梁上具体包括：将锚固夹具的下夹板焊接在待加固钢梁上，将CFRP板的一端至于锚固夹具的上夹板和待加固钢梁之间，拧紧上夹板与下夹板上的连接装置，将CFRP板固定在待加固钢梁上。相对于现有技术，本专利技术具有以下有益效果：本专利技术的张拉锚固实验装置通过锚固夹具将CFRP板固定在待加固的钢梁上，避免了待加固钢梁的开孔，不会破坏钢梁的完整性，不会削弱钢梁的承载能力；锚固夹具通过连接装置夹紧后，可以对CFRP板施加一定的压力，有利于提高粘结剂传递荷载的能力；张拉夹具设置于限位外框板的凹槽轨道内，通过凹槽进行限位，可有效防止由于偏心引起的张拉不均匀；操作方便，可反复使用，不仅可降低实验成本，而且可提高实验效率，具有较高的价值。进一步的，通过在上夹板的下表面设置摩擦凹槽，可提高上夹板与CFRP板之间的摩擦力，有利于锚固夹具夹紧CFRP板。进一步的，通过将上张拉夹板和下张拉夹板固定连接，可将伸入其中的CFRP板夹紧，将下张拉夹板置于凹槽轨道内，可防止张紧力偏心，通过预应力螺栓带动下张拉夹板可对CFRP板施加预应力；通过设置摩擦凹槽，可增大张拉夹具与CFRP板之间的摩擦力，有利于张拉夹具夹紧CFRP板。进一步的，通过螺栓连接，成本较低，操作方便。进一步的，通过设置顶升垫板，可防止因受到千斤顶的顶升力而发生变形。进一步的，通过锚固螺母可将加载至预设预应力值的预应力螺栓固定在限位外框板上，此时可将千斤顶卸载移走，可提高设备的利用率。本专利技术的预应力碳纤维板加固钢梁的张拉锚固实验方法，实验效率较高，实验成本较低，操作方便，实验结果精确度高。附图说明图1是本专利技术的一种预应力碳纤维板加固钢梁的张拉锚固实验装置的整体结构示意图；图2是图1的俯视结构示意图；图3是图1中锚固夹具的结构示意图；图4是图1中的限位外框板的结构示意图；图5是图1中的张拉夹具的结构示意图；图6是图5中的张拉夹具中摩擦凹槽的结构示意图；图1至图6中，1待加固钢梁；2锚固夹具；3螺栓；4张拉锚固梁；5限位外框板；6张拉夹具；7千斤顶；8预应力螺栓；9拉锚板；10CFRP板；11锚固螺母。具体实施方式下面结合附图和具体实施例对本专利技术做进一步详细说明。参考图1至图6，本专利技术的一种预应力碳纤维板加固钢梁的张拉锚固实验装置，包括：锚固夹具2和张拉装置。参考图1至图3，锚固夹具2的数量至少为两个，锚固夹具2包括上夹板和下夹板，上夹板和下夹板对应设置有连接孔，连接孔内安装有连接螺栓3，上夹板和下夹板通过螺栓3连接能够将CFRP板10固定在待加固钢梁1上。上夹板的下表面设置有摩擦凹槽，摩擦凹槽为波浪形条纹，下夹板平行焊接在待加固钢梁1的两侧的翼缘上。CFRP板10置于上夹板与待加固钢梁1之间。参考图1和图2、图4至图6，张拉装置包括张拉锚固梁4；张拉锚固梁4上固定设置有限位外框板5。限位外框板5的前端板设置有CFRP板通孔，CFRP板10能够穿过CFRP板通孔；限位外框板5的左侧板和右侧板的内侧面均设置有凹槽轨道，凹槽轨道内滑动设置有张拉夹具6，张拉夹具6的两侧与凹槽轨道紧密接触，张拉夹具6能够将伸入的CFRP板10夹紧；限位外框板5的后端板设置有安装通孔，安装通孔内滑动安装有预应力螺栓8；预应力螺栓8伸入限位外框板5的一端与张拉夹具6固定连接，另一端设置有拉锚板9，限位外框板5的后端板与拉锚板9之间的预应力螺栓8上设置有锚固螺母11。拉锚板9与限位外框板5的后端板之间设置有千斤顶7，千斤顶7能够提供预应力螺栓8的张紧力。限位外框板5的后端板与千斤顶7之间设置有顶升垫板，千斤顶7与拉锚板9之间设置有顶升垫板。张拉夹具6包括上张拉夹板和下张拉夹板，下张拉夹板的上表面设置有安装凹槽，上张拉夹板设置于安装凹本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种预应力碳纤维板加固钢梁的张拉锚固实验装置，其特征在于，包括：锚固夹具

【技术特征摘要】
1.一种预应力碳纤维板加固钢梁的张拉锚固实验装置，其特征在于，包括：锚固夹具(2)和张拉装置；锚固夹具(2)的数量至少为两个，锚固夹具(2)包括上夹板和下夹板，上夹板和下夹板通过连接装置连接能够将CFRP板(10)固定在待加固钢梁(1)上；张拉装置包括张拉锚固梁(4)；张拉锚固梁(4)上固定设置有限位外框板(5)；限位外框板(5)的前端板设置有CFRP板通孔，CFRP板(10)能够穿过CFRP板通孔；限位外框板(5)的左侧板和右侧板的内侧面均设置有凹槽轨道，凹槽轨道内滑动设置有张拉夹具(6)，张拉夹具(6)能够将伸入的CFRP板(10)夹紧；限位外框板(5)的后端板设置有安装通孔，安装通孔内滑动安装有预应力螺栓(8)；预应力螺栓(8)伸入限位外框板(5)的一端与张拉夹具(6)固定连接，另一端设置有拉锚板(9)；拉锚板(9)与限位外框板(5)的后端板之间设置有千斤顶(7)，千斤顶(7)能够提供预应力螺栓(8)的张紧力。2.根据权利要求1所述的一种预应力碳纤维板加固钢梁的张拉锚固实验装置，其特征在于，上夹板的下表面设置有摩擦凹槽。3.根据权利要求1所述的一种预应力碳纤维板加固钢梁的张拉锚固实验装置，其特征在于，张拉夹具(6)包括上张拉夹板和下张拉夹板，上张拉夹板和下张拉夹板能够通过连接装置固定连接；下张拉夹板滑动设置于限位外框板(5)的凹槽轨道内，下张拉夹板与预应力螺栓(3)固定连接，下张拉夹板的上表面和上张拉夹板的下表面均设置有摩擦凹槽。4.根据权利要求3所述的一种预应力碳纤维板加固钢梁的张拉锚固实验装置，其特征在于，下张拉夹板的上表面设置有安装凹槽，上张拉夹板设置于安装凹槽内。5.根据权利要求2或3所述的一种预应力碳纤维板加固钢梁的张拉锚固实验装置，其特征在于，摩擦凹槽为波浪形条纹。6.根据权利要求1或3所述的一种预应力碳纤维板加固钢梁的张拉锚固实验装置，其特征在于，连接装置为螺栓(3)。7.根据权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐善华，张宗星，苏超，李柔，
申请(专利权)人：西安建筑科技大学，
类型：发明
国别省市：陕西,61