[发明专利]绕杆搭接锚固纤维片材加固结构构件的方法

说明书

技术领域

本发明涉及纤维片材的锚固方法，特别是涉及在建筑、桥梁等土木工程结构构件上锚固U形纤维片材对其进行抗剪加固的方法。

技术背景

由于种种原因，大量房屋、桥梁等土木工程结构需要加固和修复。碳纤维布等纤维片材用于混凝土结构构件加固，具有轻质、高强、耐腐蚀和易施工等优点，故在有关工程实践中颇受青睐。

粘纤维布对混凝土梁进行抗剪加固时，根据布在梁横截面上的投影形状，粘贴形式可归纳为侧面粘贴、U形粘贴(图1(a))和封闭粘贴(图1(c))等三种。粘贴形式对抗剪加固梁的破坏模式和承载能力有重要影响。封闭粘贴虽能取得良好的加固效果，在工程中应用却很不方便(比如梁上有墙或板时)。几乎所有的侧面粘贴加固梁和绝大多数U形粘贴加固梁都发生纤维布剥离破坏，纤维强度利用率很低，梁的抗剪承载力提高很少。U形纤维布用于T形截面梁加固时，由于粘贴长度减小，其加固效果比矩形梁更差，特别是当U形布箍端部位于连续T梁上部的受拉翼缘下面时，对纤维布箍锚固最为不利。在梁侧面粘贴纵向纤维压条(图1(b))是改善U形纤维片材锚固效果最简单的措施，但对提高抗剪承载力几乎没有贡献。

所以，要用U形纤维片材对混凝土梁(特别是常见的连续T梁)进行抗剪加固，解决U箍的端部锚固问题就显得异常重要。遗憾的是，迄今还未发现简便可靠的办法。在国外，剑桥大学的Lees等人在研究纤维片材抗剪加固混凝土梁的有效措施时，提出了一种将封闭纤维片材通过熔焊搭接实现自锚的方法(图1(c)，熔焊搭接与粘胶搭接从截面图看是一样的)，其加固效果明显提高。但该方法要求采用目前国内难找、价格更高的热塑性纤维片材，并且如同上述普通封闭粘贴一样，往往因受加固条件限制而难以实施。其实，当现场允许采用封闭纤维片材时，普通粘贴同样可以实现有效自锚，还能够采用常见的热固性纤维片材，Lees等人的做法就没有优势了。目前尚无对U形纤维片材通过搭接实现锚固的报道。

此外，粘纤维布对结构构件进行抗弯加固时，纤维布端部也容易发生剥离破坏，如图1(a)、(b)所示粘贴U形纤维片材虽可起到一定的防治作用，但因U形纤维片材自身的常规粘贴效果不能令人放心，所以效果未必可靠。

发明内容

本发明的目的，是通过加强U形纤维条带端部在混凝土梁上的锚固条件，提供一种利用U形纤维片材对混凝土梁进行抗剪加固的有效方法，从而提高高价高性能纤维片材的的加固效果和利用效率。该方法同样可用于锚固直线、曲线、折线形纤维片材进行抗弯加固。

本发明的技术解决方案如下：

一种绕杆搭接锚固纤维片材加固结构构件的方法，采用2根硬质的杆件，杆件长度方向垂直于带状纤维片材长度方向，

方法1：将杆件预先靠压或安装在被加固结构构件上，再将纤维片材绕过杆件后拉紧，最后以粘胶或熔焊的方式将纤维片材的两个端部相互搭接在一起，完成对结构构件的加固；

方法2：先将纤维片材的两个端部搭接，再将2根杆件分别穿入搭接后的纤维片材，拉紧后安装在被加固结构构件上，完成对结构构件的加固。

纤维片材沿其长度方向呈U形布置用于对T形梁或箱形梁进行抗剪加固时，或辅助锚固抗弯加固用纵向纤维片材时，在T形梁或箱形梁的翼板靠腹板处开槽，在翼板外侧槽口处布置纵向的杆件，纤维片材两端各绕过1根纵向的杆件后在梁腹底面或侧面搭接。

纤维片材沿其长度方向呈U形布置用于对梁式构件进行抗剪加固时，或辅助锚固抗弯加固用纵向纤维片材时，纵向的杆件固定在梁的侧面或阴角，U形的纤维片材两端绕过纵向的杆件后在梁腹底面或侧面搭接。

纤维片材沿结构构件长度方向布置用于抗弯加固时，杆件沿构件宽度方向横向布置并固定，纤维片材两端绕过横向的杆件后搭接。

在构件表面安装纵向或横向布置杆件的方法为，结构构件上钻孔，杆件上设孔，将膨胀螺栓、螺杆、铆钉穿过杆件上的孔、插入结构构件上的孔锚固。

在结构构件表面安装纵向或横向杆件的方法为，采用活节状带孔杆件，在结构构件上钻孔，将活节状带孔杆件的孔穿入杆件，再将活节状带孔杆件插入结构构件上的孔锚固。

纤维片材为一层或多层。

有益效果：