一种用于纤维增强复合材料筋的锚固系统及锚固方法技术方案

本发明专利技术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。本发明专利技术在保证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。简单灵活。简单灵活。

【技术实现步骤摘要】
一种用于纤维增强复合材料筋的锚固系统及锚固方法


[0001]本专利技术涉及复合材料锚固技术及其测试
，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。

技术介绍

[0002]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。
[0003]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。
[0004]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。

技术实现思路

[0005]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，本专利技术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。
[0006]为实现上述目的，本专利技术提供了如下方案：
[0007]第一方面，本专利技术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；
[0008]所述第一限位环用于卡入所述锚固套筒的一端；
[0009]所述锚固套筒用于盛有粘结填充材料；
[0010]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；
[0011]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；
[0012]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。
[0013]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；
[0014]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。
[0015]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；
[0016]所述第一环形结构的内径与所述FRP筋的外径相等，所述槽区的槽宽与所述锚固套筒的壁厚相等，所述第一环形结构的外径与所述锚固套筒的内径相等，所述第二环形结构的内径与所述锚固套筒的外径相等。
[0017]可选的，所述第二限位环包括第三环形结构以及与所述第三环形结构的一端面连接的第四环形结构；
[0018]所述第四环形结构的内径与所述FRP筋的外径相等，所述第三环形结构的内径与所述锚固套筒的外径相等。
[0019]可选的，所述第三限位环包括两个相同且形状为半环形的凸台结构，分别为第一凸台结构和第二凸台结构；所述第一凸台结构包括第一半环结构和放置在所述第一半环结构上的第二半环结构；所述第二凸台结构包括第三半环结构和放置在所述第三半环结构上的第四半环结构；所述第一半环结构、所述第二半环结构、所述第三半环结构和所述第四半环结构的圆心均为同一圆心，且所述第一半环结构和所述第三半环结构相同；所述第二半环结构和所述第四半环结构相同；
[0020]所述第二半环结构和所述第四半环结构组成的环形结构的内径与所述FRP筋的直径相等，所述第二半环结构和所述第四半环结构组成的环形结构的外径与所述标记限位孔的孔径相等。
[0021]可选的，所述固化放置装置从顶部到底部依次为相互平行设置的第一限位板、夹持块、第二限位板、第三限位板和底板；所述标记限位孔为所述第一限位板上的限位孔；
[0022]所述夹持块用于将装配有第一限位环和第二限位环的锚固套筒固定在所述底板与所述第一限位板之间。
[0023]可选的，所述第一限位板、所述第二限位板和所述第三限位板上的限位孔的孔径大于所述第一限位环的外径。
[0024]可选的，所述粘结填充材料为环氧树脂填充剂。
[0025]可选的，所述锚固套筒可由具有内螺纹的钢管按需切割而成；所述锚固套筒的尺寸根据所述FRP筋的直径和粘结填充材料的粘结性能进行选择；
[0026]其中，所述内螺纹用于增强所述锚固套筒与所述粘结填充材料之间的粘结能力。
[0027]第二方面，本专利技术提供了第一方面所述的用于纤维增强复合材料筋的锚固系统的锚固方法，包括：
[0028]步骤一：将第一限位环卡入所述锚固套筒的一端；
[0029]步骤二：将第二限位环卡入盛有粘结填充材料的锚固套筒的另一端；
[0030]步骤三：用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；
[0031]步骤四：将第三限位环卡入目标固化放置装置的标记限位孔内；其中，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；所述目标锚固套筒为放置在固化放置装置上，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，直到穿到第一限位环的中心；
[0032]步骤五：待所述粘结填充材料固化后，拆下所述第一限位环和所述第三限位环，并将锚固好一端的FRP筋从所述固化放置装置上取出；
[0033]步骤六：重复所述步骤一和所述步骤三，将目标FRP筋的未锚固好的一端插入标记锚固套筒，直到所述标记锚固套筒的第一限位环的中心，并当所述粘结填充材料固化后，完成整个FRP筋的锚固；所述目标FRP筋为锚固好一端的FRP筋；所述标记锚固套筒为放置在固化放置装置上，装配有第一限位环和第二限位环，且未插入FRP筋的锚固套筒。
[0034]根据本专利技术提供的具体实施例，本专利技术公开了以下技术效果：
[0035]本专利技术的锚固系统结构简单，设计合理，灵活易操作，成本较低，匹配的锚固方法操作简单。且采用本专利技术的锚固系统和锚固方法可实现FRP筋在锚固套筒内、粘结填充材料固化前后都能处于轴心位置，解决过去本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于纤维增强复合材料筋的锚固系统，其特征在于，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。2.根据权利要求1所述的一种用于纤维增强复合材料筋的锚固系统，其特征在于，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。3.根据权利要求1所述的一种用于纤维增强复合材料筋的锚固系统，其特征在于，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；所述第一环形结构的内径与所述FRP筋的外径相等，所述槽区的槽宽与所述锚固套筒的壁厚相等，所述第一环形结构的外径与所述锚固套筒的内径相等，所述第二环形结构的内径与所述锚固套筒的外径相等。4.根据权利要求1所述的一种用于纤维增强复合材料筋的锚固系统，其特征在于，所述第二限位环包括第三环形结构以及与所述第三环形结构的一端面连接的第四环形结构；所述第四环形结构的内径与所述FRP筋的外径相等，所述第三环形结构的内径与所述锚固套筒的外径相等。5.根据权利要求1所述的一种用于纤维增强复合材料筋的锚固系统，其特征在于，所述第三限位环包括两个相同且形状为半环形的凸台结构，分别为第一凸台结构和第二凸台结构；所述第一凸台结构包括第一半环结构和放置在所述第一半环结构上的第二半环结构；所述第二凸台结构包括第三半环结构和放置在所述第三半环结构上的第四半环结构；所述第一半环结构、所述第二半环结构、所述第三半环结构和所述第四半环结构的圆心均为同一圆心，且所述第一半环结构和所述第三半环结构相同；所述第二半环结构和所述第四半环结构相同；所述第二半环结...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘铁军，周傲，符洋钰，邹笃建，崔巍，王玺，
申请(专利权)人：中建科技集团北京低碳智慧城市科技有限公司，
类型：发明
国别省市：