[发明专利]一种用于加固钢筋混凝土墩柱的预应力纤维布加固装置

说明书

本发明公开了一种用于加固钢筋混凝土墩柱的预应力纤维布加固装置。该装置包括两个套板、两个楔片、两根螺杆和纤维布。纤维布在楔片上缠绕两圈，将缠绕好纤维布的楔片插入套板身中的楔片槽，再将纤维布在套板上缠绕两圈，用同样的方式处理纤维布的另一端。将与套板、楔片连接好的纤维布环绕被加固钢筋混凝土墩柱一周。将两个套板上下两端的套板锚头中的螺杆孔对齐，将两根螺杆穿入两个套板锚头中的螺杆孔；同步拧紧两根螺杆即能够对纤维布施加预应力，完成对钢筋混凝土墩柱的加固。本发明装置构造简单，操作方便，对纤维布张拉锚固后，可减缓预应力损失，取得较好的加固效果；且锚具体积较小，紧贴墩柱，不影响被加固墩柱的外观。

技术领域

本发明属于桥梁工程、建筑工程等结构加固领域，特别涉及一种用于加固钢筋混凝土墩柱的预应力纤维布加固装置。

背景技术

预应力纤维增强复合材料（Fiber Reinforced Plastics，简称FRP）加固混凝土结构技术加固效果明显，应用前景广阔，在世界范围内得到越来越广泛的应用。区别于普通的外贴式加固法，预应力FRP加固技术作为一种主动的加固方法，通过施加预应力对墩柱提供横向约束力，使混凝土处于三向受压状态，从而提高混凝土的极限承载力和延性，同时也可以避免FRP材料的应力滞后效应，充分发挥FRP材料轻质、高强的特性，取得良好的加固效果。

预应力FRP布加固技术中，一个至关重要的问题就是预应力损失，而锚具（即加固装置）的设计对预应力损失影响较大。目前，预应力纤维布加固混凝土墩柱的张拉锚固装置多存在锚固效果不佳，预应力损失较快等问题，使得张拉效果达不到预期；另外，寻求更加简单快捷对FRP布施加预应力并能有效锚固保持其预应力的施工方法，是推广预应力FRP布加固技术运用的关键问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于加固钢筋混凝土墩柱的预应力纤维布加固装置。

为了实现上述的目的，本发明采用这样的技术方案：

一种用于加固钢筋混凝土墩柱的预应力纤维布加固装置，包括两个套板、两个楔片、两根螺杆和纤维布；其中套板、楔片和螺杆均为钢材材质，均采用Q235B级及以上优质钢材；套板由两端的套板锚头和套板身组成，两端的套板锚头中心沿平行于纤维布包裹方向各开一个螺杆孔；套板身中间开一个楔片槽，楔片沿纤维布包裹方向两端倒弧角。

所述纤维布的一端粘贴在楔片上，并在楔片身上缠绕两圈，将缠绕好纤维布的楔片插入套板身中间的楔片槽，再将纤维布在套板上缠绕两圈，用同样的方式处理纤维布的另一端；将与套板、楔片连接好的纤维布环绕被加固钢筋混凝土墩柱一周；将两个套板上下两端的套板锚头中的螺杆孔对齐，将两根螺杆穿入两个套板锚头上的螺杆孔中；同步拧紧两根螺杆用于对纤维布施加预应力。

所述套板身的厚度为20毫米，宽度为50毫米；所述螺杆采用12.9级的高强螺杆，其抗剪切应力等级为12.9GPa，其直径为12毫米；所述楔片两端为圆弧构造，楔片插入端厚度为7毫米，另一端厚度为10毫米，平均厚度为8.5毫米，宽度为46毫米。

采用上述技术方案后，与现有技术方案对比，本发明的优点为：（1）利用本发明预应力纤维布加固装置对纤维布张拉锚固后，加固效果好，预应力损失较小，且加固后的钢筋混凝土墩柱外观变化不大。（2）采用楔片包裹纤维布再插入套板楔片槽的方法，可有效锚固纤维布，避免纤维布张拉过程中的滑移现象。（3）锚固装置刚度足够大，在张拉过程中可避免当预应力较大时锚具变形大，使纤维布预应力值达不到预期的问题。（4）该预应力纤维布加固装置构造简单，其施工方法操作方便，实施效率高。总之，利用该装置对纤维布张拉锚固后，可减缓预应力损失，取得较好的加固效果；且锚具体积较小，紧贴墩柱，不影响被加固墩柱的外观。锚具刚度足够大，可实现纤维布预应力较大的加固，提高材料利用率。

附图说明

图1为本发明实施例1中待加固钢筋混凝土墩柱为方柱时的预应力纤维布加固装置的最终使用状态示意图。