[发明专利]自锚式预应力纤维增强复合材料布加固混凝土装置及方法

说明书

本发明涉及一种自锚式预应力纤维增强复合材料布加固混凝土装置及方法。包括纤维布、固定端夹具、固定端夹具锚栓、固定端钢槽、固定端锚栓、固定端固定螺杆、张拉端夹具、张拉端夹具锚栓、张拉端夹具螺栓、张拉端钢槽、张拉端锚栓、张拉端固定螺杆、张拉螺杆、千斤顶、力传感器等。本发明在加固件表面形成自锚式反力台张拉纤维增强复合材料布，无需复杂的外部张拉平台，张拉端的双螺杆结构使得纤维布施力均匀，不会造成纤维布的损伤，解决张拉过程出现的偏心问题。另外，锚固和张拉夹具一体化，减少预应力损失。本发明可提供较大预应力，适于不同尺寸的混凝土构件构加固。

技术领域

本发明涉及加固混凝土构件的技术领域，特别涉及一种自锚式预应力纤维增强复合材料布加固混凝土装置及方法。

背景技术

钢筋混凝土结构在交通运输、工业建筑等领域获得了广泛的应用，为了消除由于过载，疲劳等原因带来的安全隐患，必须对损伤结构构件进行加固，延长其使用寿命。

纤维增强复合材料由于其体积小、重量轻、强度高、抗腐蚀性好、疲劳性强和施工方便等优点，被广泛应用于受弯混凝土结构加固工程中。然而，传统纤维增强复合材料加固工程中主要采用无预应力加固法，这种加固方法主要存在以下缺点：不能及时恢复原结构的损伤，改变原结构的变形；不能充分发挥纤维增强复合材料的高强度，整体加固效率低。预应力纤维增强复合材料加固混凝土技术结合纤维增强复合材料高性能与预应力技术的优势，能克服传统结构加固技术的缺点，更好地发挥纤维增强复合材料强度高的性能，提高纤维增强复合材料的利用率，有效地改善原结构的静力及疲劳性能，提高受损结构的使用性能和承载能力，控制裂缝与变形，延长其使用寿命。

目前，预应力纤维增强复合材料加固方法主要为间接加固法和直接张拉加固法。间接法由于只能提供很小的预应力，且需要特定的装置，在实际工程并不常用；而现有的直接张拉加固技术存在2个主要问题：张拉过程施力不均匀，纤维增强复合材料在张拉过程中过早损伤，导致很难获得较大的预应力；缺少有效的锚固方法，导致在张拉完成后预应力损失过大，降低加固效果。因此，需要一种新的预应力纤维增强复合材料加固混凝土的装置和方法，既能够在张拉过程中使纤维增强复合材料受力均匀，又能有效锚固，保证获得较大的预应力水平，达到良好的加固效果。

发明内容

本发明的目的在于考虑上述问题而提出一种能够提供较大的预应力水平并能较好解决锚固问题的自锚式预应力纤维增强复合材料布加固混凝土装置。

本发明的另一目的在于考虑上述问题而提出一种能够提供较大的预应力水平并能较好解决锚固问题的自锚式预应力纤维增强复合材料布加固混凝土的方法。

本发明的自锚式预应力纤维增强复合材料布加固混凝土装置，包括纤维布、固定端夹具、固定端夹具锚栓、固定端钢槽、固定端锚栓、固定端固定螺杆、固定端螺母、张拉端夹具、张拉端夹具锚栓、张拉端夹具螺栓、张拉端钢槽、张拉端锚栓、张拉端固定螺杆、张拉端螺母、张拉螺杆、张拉螺杆螺母、第一挡板、第二挡板、第三挡板、千斤顶、力传感器，待加固的混凝土构件在受拉面两端预留锚栓孔，将固定端钢槽及张拉端钢槽分别用固定端锚栓及张拉端锚栓锚固于混凝土构件受拉面，纤维布两端分别用固定端夹具和张拉端夹具夹持，并利用固定端夹具锚栓及张拉端夹具螺栓分别使固定端夹具和张拉端夹具夹紧，且固定端夹具和张拉端夹具分别通过2根固定端固定螺杆和2根张拉端固定螺杆与固定端钢槽、张拉端钢槽连接，并用固定端夹具锚栓将固定端夹具锚固于混凝土构件，同时旋紧固定端螺栓使固定端夹具和固定端钢槽固接，千斤顶放置于第一挡板与第二挡板之间，力传感器放置于第二挡板与第三挡板之间，张拉螺杆穿过张拉端钢槽所设的通孔后再穿过第一挡板、千斤顶、第二挡板、力传感器、第三挡板，且张拉螺杆的端部旋紧张拉螺杆螺母，将第一挡板、千斤顶、第二挡板、力传感器、第三挡板连接在一起，张拉端夹具用张拉端夹具锚栓锚固于待加固的混凝土构件的表面预制孔中，并旋紧张拉端螺母，使张拉端夹具锚固完成。

本发明预应力纤维增强复合材料加固混凝土的装置的加固方法，包括以下步骤：