一种FRP外包开裂混凝土结构制造技术

一种FRP外包开裂混凝土结构，包括FRP布、FRP板材组合板A、FRP板材组合板B、FRP板材组合板C，所述FRP板材组合板B由树脂层外贴于混凝土柱开裂部位，所述FRP板材组合板A、所述FRP板材组合板B和所述FRP板材组合板C通过所述FRP布绑设在混凝土柱的断裂处，所述FRP板材组合板A和所述FRP板材组合板C分别与FRP板材组合板B的两斜面贴合并同时与所述混凝土柱表面贴合,通过外包式结构，约束混凝土内部体积的膨胀与约束内部部件的位移量来提高混凝土的整体强度，并在一定程度上解决环氧树脂因韧性低与抗开裂性差导致的混凝土裂缝处后期再次开裂的不利影响。

【技术实现步骤摘要】
一种FRP外包开裂混凝土结构
本专利技术属于建筑混泥土加固
，具体涉及一种FRP外包开裂混凝土结构。
技术介绍
现有技术中，纤维增强复合材料(FRP)加固混凝土结构技术是将FRP固定于混凝土结构表面，形成复合材料体，通过纤维增强复合材料与混凝土结构的协同作用，达到对原结构补强加固和改善结构受力性能的目的。当混凝土受压增加时，FRP布受粘结面影响产生受力的滞后性，且根据平截面假定，受压区混凝土达到极限应变时，纤维布仅发挥20％左右的强度。水性环氧树脂修补混凝土虽然可以在短期内恢复甚至提高混凝土柱的原有强度，但是固化后的环氧树脂易开裂、易剥离，这会在一定程度上降低修补后混凝土柱的耐久性。特别的，对于一般的FRP布预应力加固混凝土柱对由于对预应力大小要求较高而无法大面积运用。
技术实现思路
(一)解决的技术问题本专利技术的目的在于提供一种FRP外包开裂混凝土结构，以解决上述
技术介绍
中提出的实际问题。(二)技术方案为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种FRP外包开裂混凝土结构，包括FRP布、FRP板材组合板A、FRP板材组合板B、FRP板材组合板C，所述FRP板材组合板B由树脂层外贴于混凝土柱开裂部位，所述FRP板材组合板A、所述FRP板材组合板B和所述FRP板材组合板C通过所述FRP布绑设在混凝土柱的断裂处，所述FRP板材组合板A和所述FRP板材组合板C分别与FRP板材组合板B的两斜面贴合并同时与所述混凝土柱表面贴合。优选的，所述FRP板材组合板A的横截面是平行四边形。优选的，所述FRP板材组合板B的横截面为等腰梯形。优选的，所述FRP板材组合板C的横截面为平行四边形。优选的，所述FRP布在所述FRP板材组合板A、所述FRP板材组合板B和所述FRP板材组合板C上的覆盖疏密度不同。(三)有益效果本专利技术提供一种FRP外包开裂混凝土的新型设计结构，采用多种FRP材料，通过FRP板材与FRP布的协同作用提升偏移量，并通过FRP布形变在向心预应力基础上进一步提升向心力。该结构设计采用三向应力方式对同一裂缝进行加固，可以有效解决FRP布受粘结面过渡缓冲影响所产生应变滞后问题，并同时有效发挥FRP板材的抗压强度，解决现有技术中存在的几个问题。特殊的，该结构对FRP布预应力加固混凝土柱时所需预应力大小的要求有一定降低，并有效降低对工具的要求。通过外包式结构，约束混凝土内部体积的膨胀与约束内部部件的位移量来提高混凝土的整体强度，并在一定程度上解决环氧树脂因韧性低与抗开裂性差导致的混凝土裂缝处后期再次开裂的不利影响。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1：本专利技术结构示意图。图2：本专利技术混凝土柱受压后变形后位置示意图。图3：本专利技术混泥土柱的裂缝与FRP组合板的位置侧面结构示意图。图4：本专利技术FRP组合板的理论结合状态与各部分受力情况分析图。图5：本专利技术FRP板材组合板B滑移后FRP板材组合板A、FRP板材组合板C受力分析简图；附图中，各标号所代表的部件列表如下：1-混凝土柱、2-FRP布、3-FRP板材组合板A、4-FRP板材组合板B、5-FRP板材组合板C。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本专利技术保护的范围。请参阅图1-5，本专利技术提供一种技术方案：一种FRP外包开裂混凝土结构，包括FRP布2、FRP板材组合板A3、FRP板材组合板B4、FRP板材组合板C5，所述FRP板材组合板A3设置于所述FRP板材组合板B4的上方，所述FRP板材组合板C5，所述FRP板材组合板B由树脂层外贴于混凝土柱开裂部位，所述FRP板材组合板A3、所述FRP板材组合板B4和所述FRP板材组合板C5通过所述FRP布2绑设在混凝土柱1的断裂处，所述FRP板材组合板A3和所述FRP板材组合板C5分别与FRP板材组合板B4的两斜面贴合并同时与所述混凝土柱1表面贴合；所述FRP板材组合板A3的横截面是平行四边形；所述FRP板材组合板B4的横截面为等腰梯形；所述FRP板材组合板C5的横截面为平行四边形；所述FRP布2在所述FRP板材组合板A3、所述FRP板材组合板B4和所述FRP板材组合板C5上的覆盖疏密度不同。本专利技术在具体使用时，首先通过外贴加固法，对混凝土柱裂缝与周围进行打磨处理后使用水性环氧树脂作为结构胶填补混凝土裂缝，再添加环氧树脂涂层将FRP板材组合板粘贴于混凝土方柱的受损侧面，对混凝土方柱开裂部分进行粘贴加固，最后使用环氧树脂将FRP布2约束FRP板材对裂缝进行二次结构加固并对混凝土方柱进行直接加固，在通过预应力加固法，采用疏密间隔的环向包柱法，使用FRP布2约束混凝土外部的FRP板材。通过对FRP布环向包柱方式的改善，在FRP布2提升混凝土柱强度效果尽可能不变的情况下提供一定的可滑移量，其方法是组合结构两侧的FRP布较密而组合结构中部的FRP布较疏，并大致为平行束缚带。即外侧混凝土部分的FRP布最为紧密，其次是FRP板A3与FRP板C5处的FRP布，FRP板B4处的FRP布几乎无重叠部分但也无空隙部分，通过FRP板与FRP布之间的协同作用，在环氧树脂的作用下FRP板直接加固混凝土开裂部分，在环氧树脂与FRP布的作用下对裂缝进行二次结构加固，在加固FRP板的同时对FRP板外侧凝土进行直接加固，由于FRP组合板直接约束对混凝土的加固起到主要作用，在极限抗压强度内尽可能减小FRP倾斜角度，能有效增强其约束效果。FRP板竖直方向短边与FRP板A3、FRP板C5竖直方向边的长度相同。当设计FRP板的抗压强度为1000MPa，经过计算可得到FRP板理论倾角α与FRP布预应力F之间的最佳关系，得到方程：显然σ1＞σ2因此[σ]＞σ1＞σ2式中：F——FRP布对FRP板的压力，Nα——FRP板的倾斜角度，°b——FRPⅡ板短边长度，mL——FRP组合板的厚度，md——FRP组合板的宽度，混凝土方柱宽度，m在对应设计情况下，该理论方程下本设计组合结构的理论工作性能与耐久性将有较优解。放大FRP板材位移与FRP布的协同作用并通过FRP布的形变来增大向心力,三向束缚并加固同一裂缝以提高FRP板材强度的力学原理：如图1，在混凝土试块不受压情况下，FRP板受到FRP布沿环向心压应力F均匀分布，FRP板自身对混凝土表面加固情况也较分散，通过预应力加固法，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种FRP外包开裂混凝土结构，其特征在于：包括FRP布（2）、FRP板材组合板A（3）、FRP板材组合板B（4）、FRP板材组合板C（5），所述FRP板材组合板B（4）由树脂层外贴于混凝土柱（1）开裂部位，所述FRP板材组合板C（5），所述FRP板材组合板A（3）、所述FRP板材组合板B（4）和所述FRP板材组合板C（5）通过所述FRP布（2）绑设在混凝土柱（1）的断裂处，所述FRP板材组合板A（3）和所述FRP板材组合板C（5）分别与FRP板材组合板B（4）的两斜面贴合并同时与所述混凝土柱（1）表面贴合。/n

【技术特征摘要】
1.一种FRP外包开裂混凝土结构，其特征在于：包括FRP布（2）、FRP板材组合板A（3）、FRP板材组合板B（4）、FRP板材组合板C（5），所述FRP板材组合板B（4）由树脂层外贴于混凝土柱（1）开裂部位，所述FRP板材组合板C（5），所述FRP板材组合板A（3）、所述FRP板材组合板B（4）和所述FRP板材组合板C（5）通过所述FRP布（2）绑设在混凝土柱（1）的断裂处，所述FRP板材组合板A（3）和所述FRP板材组合板C（5）分别与FRP板材组合板B（4）的两斜面贴合并同时与所述混凝土柱（1）表面贴合。


2.根据权利要求1所述的一种FRP外...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙天洋，郁子阳，黄鑫，姜景山，张超，黄斌，祝兵，孙浚博，高鸣杰，蒋威，滕长龙，陶羽杭，沙一丹，袁红兵，王震博，万田涛，游智松，曹钰，马冰艳，刘倩，朱伟豪，
申请(专利权)人：南京工程学院，
类型：发明
国别省市：江苏;32