[发明专利]一种预应力碳纤维板加固钢梁的张拉锚固实验装置及方法

说明书

本发明公开了一种预应力碳纤维板加固钢梁的张拉锚固实验装置及方法，包括：锚固夹具和张拉装置；锚固夹具包括上夹板和下夹板；张拉装置的张拉锚固梁上固定设置有限位外框板；限位外框板的前端板设置有CFRP板通孔；限位外框板的左侧板和右侧板的内侧面均设置有凹槽轨道，凹槽轨道内滑动设置有张拉夹具；限位外框板的后端板设置有安装通孔，安装通孔内滑动安装有预应力螺栓；预应力螺栓伸入限位外框板的一端与张拉夹具固定连接，另一端设置有拉锚板；拉锚板与限位外框板的后端板之间设置有千斤顶。本发明的张拉锚固装置及方法，可不破坏原有钢结构的整体性，不会降低原有钢结构的承载能力；操作方便，可降低成本，提高效率。

技术领域

本发明属于预应力张拉锚固技术领域，特别涉及一种预应力碳纤维板加固钢梁的张拉锚固实验装置及方法。

背景技术

碳纤维(Carbon Fiber Reinforced Polymer,简称CFRP)是一种新型的加固材料，与钢材等传统的加固材料相比具有抗拉强度高、施工方便、自重轻、抗腐蚀性及耐久性好等优点。随着预应力技术的不断成熟，利用预应力CFRP板加固现役混凝土结构已经得到广泛应用，但加固修复钢梁结构仍处于研究阶段。将现有的预应力张拉和锚固方法应用于CFRP加固钢梁，存在诸多技术难题，例如：现有的锚固和张拉装置一般是通过螺栓连接，需要在待加固的钢梁上加工安装孔，会破坏钢梁的整体性，降低钢梁的承载能力。

因此，亟需一种新的张拉锚固装置及方法。

发明内容

本发明的目的在于提供一种预应力碳纤维板加固钢梁的张拉锚固实验装置及方法，以解决上述存在的技术问题。本发明的张拉锚固装置及方法，可不破坏原有钢结构的整体性，不会降低原有钢结构的承载能力；操作方便，可降低成本，提高效率。

为达到上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种预应力碳纤维板加固钢梁的张拉锚固实验装置，包括：锚固夹具和张拉装置；锚固夹具的数量至少为两个，锚固夹具包括上夹板和下夹板，上夹板和下夹板通过连接装置连接能够将CFRP板固定在待加固钢梁上；张拉装置包括张拉锚固梁；张拉锚固梁上固定设置有限位外框板；限位外框板的前端板设置有CFRP板通孔，CFRP板能够穿过CFRP板通孔；限位外框板的左侧板和右侧板的内侧面均设置有凹槽轨道，凹槽轨道内滑动设置有张拉夹具，张拉夹具能够将伸入的CFRP板夹紧；限位外框板的后端板设置有安装通孔，安装通孔内滑动安装有预应力螺栓；预应力螺栓伸入限位外框板的一端与张拉夹具固定连接，另一端设置有拉锚板；拉锚板与限位外框板的后端板之间设置有千斤顶，千斤顶能够提供预应力螺栓的张紧力。

进一步的，上夹板的下表面设置有摩擦凹槽。

进一步的，张拉夹具包括上张拉夹板和下张拉夹板，上张拉夹板和下张拉夹板能够通过连接装置固定连接；下张拉夹板滑动设置于限位外框板的凹槽轨道内，下张拉夹板与预应力螺栓固定连接，下张拉夹板的上表面和上张拉夹板的下表面均设置有摩擦凹槽。

进一步的，下张拉夹板的上表面设置有安装凹槽，上张拉夹板设置于安装凹槽内。

进一步的，摩擦凹槽为波浪形条纹。

进一步的，连接装置为螺栓。

进一步的，限位外框板的后端板与千斤顶之间设置有顶升垫板，千斤顶与拉锚板之间设置有顶升垫板。

进一步的，限位外框板的后端板与拉锚板之间的预应力螺栓上设置有锚固螺母。

一种预应力碳纤维板加固钢梁的张拉锚固实验方法，基于上述任一种预应力碳纤维板加固钢梁的张拉锚固实验装置，具体步骤包括：

步骤01，将CFRP板置于待加固钢梁的表面，用粘结剂粘贴，调整张拉锚固实验装置，使CFRP板通孔与CFRP板平齐，使张拉锚固梁与待加固钢梁平行，将张拉锚固梁与待加固钢梁固定连接；