[发明专利]一种混凝土柱的锚固装置

说明书

技术领域

本发明属于加固混凝土结构技术领域，具体涉及一种混凝土柱的锚固装置。

背景技术

纤维增强复合材料(Fibre Reinforced Polymer,，简称FRP)因具有高强度、耐腐蚀、轻质、施工便捷等优点，被广泛运用于混凝土结构及其他结构的加固中。目前在结构加固工程中主要是采用FRP外贴于梁、板、柱等结构构件表面的形式以提高结构构件的承载力。

目前，FRP加固建筑结构的方法通常是使用树脂等胶粘材料浸润纤维布后，将其粘贴在结构构件表面，对结构构件进行加固补强。其中，FRP加固技术常用到的树脂多为易燃、易熔的高分子材料。大量研究表明，没有采取防火措施的FRP加固构件，在受热或受火时，树脂基体在较高的温度下将发生软化或分解(如常用树脂的软化点范围为80～120℃，如果在没有任何保护措施而完全暴露在热空气的环境中，一般在180～200℃就会发生热氧化分解，且当温度达到450℃时，环氧树脂会开始燃烧，同时释放出黑烟和有毒气体，产生二次污染)，在FRP搭接部位容易发生粘结失效破坏，导致整个构件的承载能力大大降低。上述问题为FRP用于建筑结构加固所面临的主要难题之一。为解决上述问题，公布号为CN 105715070 A的发明专利提出通过将碳纤维条带的首端和尾端分别进行压入缠绕和缠结处理，实现自锁锚固，无需采用可燃易燃的胶粘剂作为粘结材料，使碳纤维条带在高温破坏下，依然能对结构构件形成较好的约束作用。上述专利利用纤维条带自锁锚固的方式，解决了胶粘剂及纤维基体材料在火灾等高温作用下失效造成结构加固承载力下降及或失效的问题；然而，上述锚固方法在应用上存在一定困难，主要表现在实际操作过程较为繁琐，且该方法仅仅适用于加固所用纤维条带宽度较小的情况；在纤维条带较宽的时候其自锚难度增加，自锚效果减弱。公布号为CN 104631853 A的发明专利提出一种加固混凝土结构的纤维增强复合材料锚固装置，其原理为锚板在纤维布受力后在预留槽孔中绕一定方向转动，使锚板与槽孔两侧壁形成压力而实现锚板在槽孔中的自锁锚固，并在槽孔中锚板周边的空隙位置注入粘结紧固材料，使锚板固定于预留槽孔中。上述专利延缓或避免了外贴FRP加固混凝土结构的剥离破坏，增加了FRP材料利用率，增强了外贴FRP加固结构的效果，然而该装置主要解决的是FRP在混凝土中的锚固问题，未解决纤维增强复合材料相互之间的无粘结搭接问题，且主要应用于加固混凝土梁中。公告号为CN 101949198 B的发明专利提出了一种平行杆式锚固装置，该装置无须对柔性片材实施粘结或缝合即可简捷高效地实现对受拉柔性片材的牢固夹持，但是该装置亦主要解决的是纤维增强片材在结构构件中的锚固问题，并未解决纤维增强复合材料相互之间的无粘结搭接的问题。其它纤维增强复合材料的锚固装置或锚固方法(如CN 105275219 A、CN 101929250 B、CN 101929253 B、CN 101929254 B)也存在类似的问题。

发明内容

基于此，针对纤维增强复合材料用于建筑结构加固时在耐高温方面的不足，提供一种带转动板的纤维增强复合材料约束混凝土柱锚固装置，使纤维布能在锚板中自锁锚固从而实现纤维布的无粘结搭接传力。根据工程实际需要，该锚固装置可以实现标准化定制，施工及应用方便。。

本发明提供一种锚固装置，其包括开设有通孔的锚板及通过转动轴支承在所述锚板上的转动板组成，所述转动板在纤维布受力后受其牵引绕所述转动轴旋转一定角度，对所述纤维布形成附加压力，使其紧压于被约束的所述混凝土柱外表面，增加所述纤维布与所述锚板的紧固力及与所述混凝土柱表面间的摩擦力,实现对所述纤维布的自锁锚固。

在其中一个实施例中，所述转动板至少为2块，并以所述锚板中轴线为对称轴呈轴对称布置。

在其中一个实施例中，所述纤维布垂直缠绕在所述混凝土柱外表面，或者，所述纤维布呈螺旋状缠绕在混凝土柱外表面。

在其中一个实施例中，所述混凝土柱径向方向缠绕附加纤维布，用于固定所述呈螺旋状缠绕在混凝土柱表面的纤维布。

在其中一个实施例中，所述锚板及转动板的材料为可加工成型且不易变形的耐高温材料。

在其中一个实施例中，所述被锚固的纤维布的纤维材料为碳纤维、玻璃纤维、芳纶纤维、玄武岩纤维中的一种或者一种以上的组合。

在其中一个实施例中，所述锚板的通孔分布情况为长边开孔数m≥3，短边开孔数n≥1。