[发明专利]混凝土结构钢板-FRP复合加固方法

说明书

技术领域

本发明属于土木工程结构加固技术领域，涉及混凝土结构钢板-FRP复合加固方法。

背景技术

传统机械锚固方法是将锚固件穿过纤维布表面，这样会使纤维布受到多向力的作用并在穿孔附近产生应力集中，导致纤维布强度降低并且分析模型难以确定，限制了这种传统加固方法在工程中的应用。近年来有学者提出了复合锚固技术，利用螺杆将钢片压在纤维布上，达到阻止纤维布早期剥离破坏的目的。这种方法利用的是螺杆挤压钢片实现对纤维布的压紧作用，不需要将锚固件穿过纤维布表面。但是这种方法存在如下问题：1)纤维布属于脆性材料，破坏时脆性很大；2)锚固件施加给FRP的力不均匀；3)容易在锚固件附近产生应力集中；4)FRP利用率不够理想。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：

为了克服现有纤维布锚固方法中的不足，本发明提供一种混凝土结构钢板-FRP复合加固方法，不仅解决了由于纤维布属于脆性材料导致破坏时很突然的问题，而且提高了纤维布利用率，而且钢板也参与受力，加固梁的承载力更高，延性更好。

本发明的技术方案如下：

混凝土结构钢板-FRP复合加固方法包括钢片、钢板、螺杆、螺母、垫片、胶粘剂和纤维布。钢片的形状为矩形，在钢片的两侧各有一个和螺杆直径相匹配的孔，要保证两孔内侧边缘距离稍微大于纤维布宽度。首先沿着纤维布纵向方向，按照预先设计好的锚固件间距，在纤维布两侧确定把要安装锚固件的螺杆的位置，螺杆之间距离要对应钢片上两孔的距离，再用钻头在混凝土构件标定位置上钻孔，孔深一般为50mm，然后注入胶粘剂，固定螺杆，螺杆的埋深为50mm。螺杆的总长度根据埋深、粘贴纤维布的厚度、钢片厚度以及螺母高度来确定。接着清理粘贴纤维布的混凝土部位，把纤维布粘贴在设计的粘贴位置，然后把钢板放置于粘贴好的纤维布上压实，最后将钢片依次套装在固定好的螺杆上，最后将螺母和垫片套装在螺杆上，用扭力扳手对螺母施加扭矩。

本发明的效果和益处是：

改进的复合锚固方法的局部钢片施加压力容易导致纤维布不平整，进而可能诱发应力集中，引入钢板这一锚固件可以解决这个问题；纤维布受到锚固件的压力比较均匀，提高了纤维布和混凝土的粘结效果，延缓纤维布的剥离，从而使FRP材料利用率更高；同时由于纤维布是脆性材料，加固层数越多脆性越明显，但是因为钢板本身参与受力，这样多层纤维布加固时的脆性破坏大大降低，加固梁的承载力更大，延性更好。

附图说明

附图1是钻孔后的钢片示意图。

附图2是螺杆和螺母组合示意图。

附图3是钢板示意图。

附图4是螺杆螺母钢片组合示意图。

附图5是本发明在加固中的横截面示意图。

附图6是本发明在加固中的纵截面示意图。

图中：1钢片；2螺杆；3螺母；4垫片；5钢板；6纤维布；7混凝土梁。

具体实施方式

以下结合技术方案和附图详细叙述本发明的具体实施方式。

混凝土结构钢板-FRP复合加固方法由钢片1，螺杆2，螺母3，垫片4，钢板5，纤维布6，混凝土梁7组成。钢片1是矩形，长边棱角打磨光滑，首先在预定位置用电钻钻出对称的孔，用来固定螺杆2，孔的大小和螺杆匹配。在钻孔过程中要保证钻孔的垂直和位置的准确。经过清孔处理后，在孔内注入胶粘剂，把螺杆2插入孔中，固定在相应位置，在插入过程中要保持螺杆的垂直。然后待固定螺杆的胶粘剂完全固化后，用裁好的纤维布6，把纤维布粘贴到预先设计好的位置。然后把钢板5放到粘贴好的纤维布上压实。然后将垫片4和螺母3套装在螺杆2上，并用扭力扳手对螺母3施加扭力，用来紧固钢片1和钢板5。