顺张式CFRP板锚固体系及其施工方法技术

本发明专利技术公开一种顺张式CFRP板锚固体系及其施工方法，包括待加固结构件以及CFRP板，CFRP板两端分别通过锚固装置与待加固结构件相连，两个所述锚固装置中至少一个为顺向张拉锚固装置，在CFRP板与所述待加固结构件之间还设置有至少一个支撑装置；其中：顺向张拉锚固装置包括锚固座、连接件和CFRP锚具，连接件通过第一方向转轴与所述锚固座转动连接，CFRP锚具通过牵引螺杆与连接件滑动连接，在CFRP锚具与连接件之间还可拆卸式的设置有预应力调节机构，在所述牵引螺杆上还设置有锁紧螺母。其效果为：本发明专利技术中仅利用一段CFRP板实现体外预应力加固，因此只需要在一段CFRP板的端部设置固定机构，不仅大量减少了施工所需的锚具数量，而且有利于简化张拉CFRP板的过程。而且有利于简化张拉CFRP板的过程。而且有利于简化张拉CFRP板的过程。

【技术实现步骤摘要】
顺张式CFRP板锚固体系及其施工方法


[0001]本专利技术涉及土木工程中施加体外预应力的
，尤其涉及一种顺张式CFRP板锚固体系及其施工方法。

技术介绍

[0002]现代建筑、交通、桥梁等工程结构中的混凝土结构件或钢结构件由于环境侵蚀，材料老化，结构功能发生改变而使受荷变化，或因自然灾害的发生而致承载力不足或产生开裂等情况，存在巨大的安全隐患。
[0003]目前用于工程构件的加固方法，从作用原理上分为被动加固法和主动加固法两大类。被动加固法是指在构件受拉(或受剪)薄弱区直接增设抗拉(或抗剪)补强材料，例如：粘贴钢板、粘贴高强纤维复合材料(碳纤维、芳纶纤维)等。补强材料只承担活载及后加恒载引起的内力，与原受力构件相比，其应变(应力)相对滞后。特别是采用直接粘贴高强纤维复合材料的方案，补强材料的高抗拉性能很难发挥作用。因此，被动加固法无法减少原结构变形，也不能封闭裂缝。主动加固法是指对布置在构件受拉(或受剪)薄弱区的补强材料施加预应力。补强材料主动受力，从根本上解决了后加补强材料应变(应力)滞后问题，可以充分发挥补强材料的高抗拉性能，提高材料的利用效率，被加固构件的抗弯承载力和正常工作性能均得到显著提升。
[0004]中国专利技术专利ZL201711297399.4公开了一种CFRP板多点支撑预应力加固的结构组件及其预应力施加方法，结构组件包括：结构件，结构件为适于承受载荷的金属结构件；CFRP板，CFRP板设在所述结构件上，CFRP板上具有至少两个连接在所述结构件上的连接点；支撑装置，支撑装置设在所述结构件上且位于两个所述连接点之间，支撑装置包括调整螺杆和支撑件，调整螺杆可转动地设在所述结构件上，支撑件与所述调整螺杆螺纹配合，所述调整螺杆转动时所述支撑件与所述结构件之间的距离可调，支撑件支撑在所述CFRP板上，支撑件在与所述结构件之间的距离增大时可顶起所述CFRP板朝向远离所述结构件的方向变形。
[0005]但是，上述结构组件在施加预应力的过程中具有如下缺陷：
[0006](1)螺杆属于细长构件，顶升过程中螺杆受压容易受压失稳，施工具有危险性；
[0007](2)当形成多点支撑时，需要多根螺杆同时顶升，人工操作难以保证同步顶升均匀，易使碳纤维板受力不均；
[0008](3)螺杆顶升力十分有限，不能实现大吨位，工程应用场景受限；
[0009](4)端部采用平板夹持方式，锚固效率低，预应力损失较大；
[0010](5)支撑杆采用螺栓施拧的方式，预应力损失大，施工困难；
[0011](6)端部缺乏转向措施，易使CFRP板发生弯折或扭转而导致CFRP板受损甚至断裂。
[0012]有鉴于此，中国专利技术专利ZL201911310457.1公开了一种CFRP片材组合张弦梁加固安装体系包括梁体、n+1个CFRP片、n个固定支架和2n+2个锚具，n为大于等于1的正整数，梁体水平设置，固定支架向设置在梁体的下表面，固定支架的下端铰接有两个锚具，梁体的下
表面两端还设有两个铰接座，固定支架位于两个铰接座之间，两个铰接座分别铰接有一个锚具，铰接座和与其相邻的固定支架之间设有CFRP片，相邻的两个固定支架之间也设有CFRP片，CFRP片的两端夹持在对应的锚具上。该专利通过支架分散竖向载荷，从而缓解结构件局部受力，并利用铰接座使得CFRP片材拉伸过程中应力相对分散，避免了CFRP片材发生剪切破坏，有利于保证CFRP片材均匀受力。
[0013]然而，上述体系中CFRP片材采用分段锚固方式，在施工中仍然存在以下问题：
[0014](1)CFRP片分为多段，每段均需2个锚具，锚具数量多，操作复杂，费用高昂；
[0015](2)CFRP片采用分段设置，每段都需要进行预应力张拉，施工步骤多且繁杂，且预应力难以保持一致；
[0016](3)采用分段式，每段都会有预应力损失，节点没有调节；
[0017](4)相邻分段的CFRP片预应力张拉如若不同步，则会使固定支架产生不平衡力，可能导致不良后果。若要采用同步张拉，则所有分段都需同步张拉，施工困难，难于应用。

技术实现思路

[0018]本专利技术的目的在于提供一种顺张式CFRP板锚固体系，仅采用一段连续的CFRP板实现加固，因此只需在一段CFRP板的端部设置固定机构，施加预应力时也只需张拉一段CFRP板，不仅大量减少了施工所需的锚具数量，而且降低了张拉的难度，有利于提高施工效率；本专利技术的另一个目的在于提供一种基于前述顺张式CFRP板锚固体系的施工方法。
[0019]为实现上述目的，本专利技术首先提供一种顺张式CFRP板锚固体系，包括待加固结构件以及CFRP板，其关键在于：所述CFRP板两端分别通过锚固装置与所述待加固结构件相连，两个所述锚固装置中至少一个为顺向张拉锚固装置，在CFRP板与所述待加固结构件之间还设置有至少一个支撑装置；其中：所述顺向张拉锚固装置包括锚固座、连接件和CFRP锚具，所述连接件通过第一方向转轴与所述锚固座转动连接，所述CFRP锚具通过牵引螺杆与所述连接件滑动连接，在所述CFRP锚具与所述连接件之间还可拆卸式的设置有预应力调节机构，所述预应力调节机构用于调节所述CFRP锚具在所述牵引螺杆上的滑动位置，在所述牵引螺杆上还设置有用于锁定所述CFRP锚具滑动位置的锁紧螺母。
[0020]更进一步地，所述连接件包括第一转向块和安装座，在所述第一转向块上设置有所述第一方向转轴的销孔，在所述安装座上设置有所述牵引螺杆的装配孔，所述安装座通过第二方向转轴与所述第一转向块转动连接，且所述第二方向转轴的中轴线与所述第一方向转轴的中轴线正交。
[0021]更进一步地，所述CFRP锚具包括滑动座和锚具本体，所述滑动座可滑动的设置在所述牵引螺杆上，所述锚具本体向前或向后挂接于所述滑动座上。
[0022]更进一步地，所述锚具本体前挂于所述滑动座上，在所述滑动座上还预留有供CFRP板贯穿的通道口。
[0023]更进一步地，所述预应力调节机构包括中空千斤顶和抵接块，所述中空千斤顶通过固定螺母套接于所述牵引螺杆上，所述抵接块抵持在所述中空千斤顶的输出端与所述CFRP锚具之间。
[0024]更进一步地，所述抵接块采用空心框结构，其通过两侧开设的通孔套设于所述牵引螺杆上，在所述空心框结构中的牵引螺杆上连接有所述锁紧螺母，且所述锁紧螺母的尺
寸小于所述通孔。
[0025]更进一步地，所述CFRP锚具为平板锚、楔形锚或波形锚中的一种，在所述CFRP锚具中设置有多层CFRP板锚接口。
[0026]更进一步地，所述支撑装置包括底座和撑杆，所述底座上竖立有支撑螺杆，所述支撑螺杆上通过调节螺母设置有高度可调的第二转向块，所述第二转向块与所述底座间预留的空隙用于供所述CFRP板穿过。
[0027]更进一步地，在所述支撑装置包括底座和撑杆，所述撑杆通过连接板与所述待加固结构件连接固定，所述底座进行倒圆角处理，且其下部用于供所述CFRP板紧贴穿过。
[002本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种顺张式CFRP板锚固体系，包括待加固结构件以及CFRP板，其特征在于：所述CFRP板两端分别通过锚固装置与所述待加固结构件相连，两个所述锚固装置中至少一个为顺向张拉锚固装置，在CFRP板与所述待加固结构件之间还设置有至少一个支撑装置；其中：所述顺向张拉锚固装置包括锚固座、连接件和CFRP锚具，所述连接件通过第一方向转轴与所述锚固座转动连接，所述CFRP锚具通过牵引螺杆与所述连接件滑动连接，在所述CFRP锚具与所述连接件之间还可拆卸式的设置有预应力调节机构，所述预应力调节机构用于调节所述CFRP锚具在所述牵引螺杆上的滑动位置，在所述牵引螺杆上还设置有用于锁定所述CFRP锚具滑动位置的锁紧螺母。2.根据权利要求1所述的顺张式CFRP板锚固体系，其特征在于：所述连接件包括第一转向块和安装座，在所述第一转向块上设置有所述第一方向转轴的销孔，在所述安装座上设置有所述牵引螺杆的装配孔，所述安装座通过第二方向转轴与所述第一转向块转动连接，且所述第二方向转轴的中轴线与所述第一方向转轴的中轴线正交。3.根据权利要求1或2所述的顺张式CFRP板锚固体系，其特征在于：所述CFRP锚具包括滑动座和锚具本体，所述滑动座可滑动的设置在所述牵引螺杆上，所述锚具本体向前或向后挂接于所述滑动座上。4.根据权利要求3所述的顺张式CFRP板锚固体系，其特征在于：所述锚具本体前挂于所述滑动座上，在所述滑动座上还预留有供CFRP板贯穿的通道口。5.根据权利要求4所述的顺张式CFRP板锚固体系，其特征在于：所述预应力调节机构包括中空千斤顶和抵接块，所述中空千斤顶通过固定螺母套接于所述牵引螺杆上，所述抵接块抵持在所述中空千斤顶的输出端与所述CFRP锚具之间。6.根...

【专利技术属性】
技术研发人员：卓静，张永辉，汤凯菱，杨港，石杨，孙权伟，张鹏，田国昌，陈波，贾黎，
申请(专利权)人：重庆达力索缆科技有限公司，
类型：发明
国别省市：