[发明专利]一种大直径FRP筋材端部连接结构和连接方法及其应用

说明书

本发明公开一种大直径FRP筋材端部连接结构，包括作为主体结构的混凝土主体，所述混凝土主体内部设有若干大直径FRP筋材以及用于箍紧所述大直径FRP筋材的FRP箍筋，所述大直径FRP筋材两端呈叉开状，轴向相邻两个所述大直径FRP筋材通过端部粘接相连。本发明还公开大直径FRP筋材端部连接结构的应用和连接方法。相对现有技术，本发明技术方案具有结构简单和可靠相连等优点，可简化轴向相邻的多个预制大直径FRP筋材混凝土梁构件之间进行轴向相连施工工艺以及提高连接结构的可靠性。

技术领域

本发明涉及工程建筑结构连接技术领域，特别涉及一种大直径FRP筋材端部连接结构和连接方法及其应用。

背景技术

钢筋混凝土结构广泛应用于现代工程，但钢筋混凝土结构的钢筋腐蚀问题已经严重影响结构的耐久性、安全性和实用性。纤维增强复合材料(FRP)筋材为采用拉挤工艺将碳纤维、玻璃纤维、芳纶纤维等高性能连续纤维和树脂基体复合而成的一种复合材料，与钢筋相比，FRP筋材具有抗拉强度高、耐腐蚀性好、非磁性、重量轻、设计性良好等优点，是一种代替钢筋的良好材料。

然而FRP材料是热固性材料，各项异性严重，成型之后无法再进行焊接和机械加工，因此FRP筋材的连接问题成为制约FRP筋材应用的关键问题。与现有的套管连接和膨胀连接相比，粘结绑扎搭接方式由于具有便于施工、操作简易等优点，因此在实际工程中应用较广，但传统粘结绑扎搭接需要较长的搭接长度，这样不仅浪费FRP筋材且在搭接处容易形成薄弱层而最终影响FRP筋材高强度性能的发挥。

发明内容

本发明的主要目的是提出一种结构简单和可靠相连的大直径FRP筋材端部连接结构，本发明还提出大直径FRP筋材端部连接结构的连接方法及其应用，旨在简化轴向相邻的预制大直径FRP筋材混凝土梁构件之间进行轴向相连施工工艺以及提高相连结构的可靠性。

为实现上述目的，本发明提出的一种大直径FRP筋材端部连接结构，包括作为主体结构的混凝土主体，所述混凝土主体内部设有若干大直径FRP筋材以及用于箍紧所述大直径FRP筋材的FRP箍筋，所述大直径FRP筋材两端呈叉开状，轴向相邻两个所述大直径FRP筋材通过端部粘接相连。

优选地，所述大直径FRP筋材端部呈空间伞形分叉状，所述大直径FRP筋材端部的中部位置设有圆锥块将所述大直径FRP筋材端部撑开。

优选地，所述大直径FRP筋材顶端露出于所述混凝土主体顶面，所述混凝土主体底面设有凹槽，所述大直径FRP筋材底端部分位于所述凹槽内，所述混凝土主体外周面设有用于注胶的注胶通孔与所述凹槽通连。

优选地，所述混凝土主体底部预设有若干套筒形成所述凹槽，所述大直径FRP筋材底端穿过所述套筒并部分位于所述套筒内腔中。

优选地，所述大直径FRP筋材的形状为一维棒状。

优选地，所述大直径FRP筋材的纤维材质为碳纤维、玻璃纤维、玄武岩纤维或芳纶的任意一种；所述大直径FRP筋材的基体材质为不饱和聚酯、环氧树脂、酚醛树脂或吠喃树脂的任意一种。

本发明还提出所述大直径FRP筋材端部连接结构的应用，所述大直径FRP筋材端部连接结构应用于轴向相邻的多个预制大直径FRP筋材混凝土梁构件之间进行轴向相连，所述预制大直径FRP筋材混凝土梁构件为矩形梁、T形梁、工字梁、槽型梁或箱行梁的任意一种。

本发明还提出一种使用所述大直径FRP筋材端部连接结构的连接方法，包括以下步骤：

S1：将所述大直径FRP筋材顶端裸露于所述混凝土主体顶面，且在所述混凝土主体底部设有凹槽，所述大直径FRP筋材底端部分处于所述凹槽内，在所述混凝土主体外周面开设注胶通孔并与所述凹槽内部通连；

S2：通过外力将所述圆锥块打入至所述大直径FRP筋材端部，使所述大直径FRP筋材端部呈空间伞形分叉状，再通过粘接剂将所述圆锥块预固定；