[发明专利]微曲张拉碳纤维板加固钢筋混凝土梁的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种微曲张拉碳纤维板加固钢筋混凝土梁的方法,属于新材料应用和工程加固技术领域。

背景技术

钢筋混凝土梁是工程结构的主要承重构件，被广泛地应用于房屋建筑、桥梁、水利等工程之中。受环境侵蚀、超载等外界因素和自身材料性能衰退的影响，较多钢筋混凝土梁的损伤速率加快、承载力和刚度下降，需要进行结构加固以保证其使用期间的可靠性。

随着新材料、新工艺的不断出现和发展，用于钢筋混凝土梁加固的方法也在不断更新和进步。在传统的增大截面法、粘贴钢材法的基础上，粘贴碳纤维片材加固钢筋混凝土梁的方法正在得到推广应用。碳纤维材料具有质量轻、抗拉强度高等优点，然而，受工艺和装置的限制，目前采用的碳纤维布粘结加固方法，尚不能有效地发挥碳纤维的材料强度；采用的碳纤维板直线预应力张拉加固方法，尚未能解决预应力沿加固构件合理分布的问题；此外，碳纤维材料与加固构件的有效结合以及长期保护，在现有的加固方法中均未妥善的考虑。

发明内容

    本发明的目的是提供一种微曲张拉碳纤维板加固钢筋混凝土梁的方法，解决上述碳纤维布粘结加固方法存在的不能有效地发挥碳纤维的材料强度的不足；碳纤维板直线预应力张拉加固方法，尚不能解决预应力沿加固构件合理分布的问题，通过本发明有效地改善碳纤维板与加固构件之间的接触状态，提高预应力效率，增强构件的整体耐久性能。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的，一种微曲张拉碳纤维板加固钢筋混凝土梁的方法，其特征是，所述钢筋混凝土梁的底部粘贴面上经环氧树脂砂浆粘贴微曲混凝土垫板，微曲混凝土垫板向外的一面为微矢高圆弧形，在其两侧护壁形成的凹槽内铺放碳纤维板，碳纤维板的两端经锚具夹持，在固定端将锚具用高强栓钉固定于钢筋混凝土梁中，在张拉端将锚具通过高强螺杆与导向定位板连接固定。

所述微曲混凝土垫板采用高强碳纤维混凝土分段预制拼装，垫板的两端厚度不小于30mm，垫板中部的曲线矢高略大于1%梁的净跨度，垫板两侧护壁的厚度不小于20mm, 护壁之间凹槽的宽度为碳纤维板的宽度加上两侧各5mm的宽度。

所述钢筋混凝土梁的粘贴面处凿除对应微曲混凝土垫板的混凝土保护层，用环氧树脂砂浆找平凿除部位，并粘贴微曲混凝土垫板，环氧树脂砂浆的厚度约为8-10mm。

所述微曲混凝土垫板的凹槽内铺放碳纤维板、待碳纤维板张拉、固定之后，用环氧树脂砂浆覆盖碳纤维板，填平微曲混凝土垫板的凹槽。

所述固定端锚具由开有栓钉孔的矩形锚杯和矩形锚杯内的楔形夹片构成。

所述张拉端锚具由开有螺杆孔的T形锚杯和T形锚杯内的楔形夹片构成。

所述导向定位板由底板、底板一面靠近两侧焊接的翼板及两翼板一端焊接端板构成；两翼板外侧的底板上具有栓钉孔，端板的两端具有与张拉端锚具相对应的螺杆孔。

所述钢筋混凝土梁为较大跨度时采用两端同时张拉碳纤维板的预应力工艺，此时钢筋混凝土梁的两端均设置张拉锚具和导向定位板。

本发明所述方法关键是在钢筋混凝土梁和预应力碳纤维板之间设置微曲混凝土垫板作为结合体，用于曲线铺设和张拉碳纤维板，可改善碳纤维板和钢筋混凝土梁的接触状态，有利于碳纤维板产生的预应力均匀地传递给钢筋混凝土梁，降低锚固装置处的局部应力，并为碳纤维板提供了长期的安全围护；微曲混凝土垫板和预应力碳纤维板张拉锚固装置，具有安全可靠、制作简便的优点。与现有的钢材、碳纤维片材加固方法相比，本方法具有材料利用率高、施工工序简便、结构耐久性好等优势，在面广量大的钢筋混凝土结构加固工程中有着显著的应用前景。

附图说明

图1是本发明结构示意图；

图2是本发明中微曲混凝土垫板截面结构示意图； 

图3是图1中的A-A向截面结构示意图；

图4是图1中的B-B向截面结构示意图；

图5是图1中的C-C向截面结构示意图；

图6是本发明中固定端锚具的锚杯主视图及侧视图；

图7是本发明中张拉端锚具的锚杯主视图及侧视图；

图8是本发明中锚具夹片夹持碳纤维板示意图；

图9是本发明中导向定位板立体结构示意图；

图10是本发明中一端张拉碳纤维板示意图；

图11是本发明中两端张拉碳纤维板示意图；