[发明专利]一种形状记忆合金预应力U型箍—FRP加固混凝土梁的施工方法

说明书

本发明涉及一种形状记忆合金预应力U型箍—FRP加固混凝土梁及其施工工艺，包括待加固混凝土梁、外贴FRP、记忆合金预应力U型箍以及外涂封闭砂浆。所述待加固混凝土梁为普通混凝土梁；所述外贴FRP为布或者板材，采用侧面粘贴或者U形粘贴加固在混凝土梁外部，或者底部沿着梁纵向粘贴；所述砂浆为聚合物砂浆，封涂在预应力U型箍外。本发明公开一种形状记忆合金预应力U型箍—FRP加固混凝土梁的施工工艺，由于形状记忆合金预应力U型箍的环向紧缩作用以及封涂砂浆的加固，有效避免了传统FRP加固中出现的纤维剥离，提高了FRP的利用率，从而提高了梁的抗剪和抗弯能力，最终提高了梁的承载能力；封涂砂浆还可以有效避免形状记忆合金预应力U型箍被腐蚀。

技术领域

本发明涉及一种形状记忆合金预应力U型箍—FRP加固混凝土梁的施工方法，属于混凝土结构加固技术领域。

背景技术

纤维增强复合材料(Fiber Reinforced Polymer，FRP)因具有轻质、高强、耐腐蚀等诸多优点，在混凝土结构加固领域得到了广泛的应用。将其制成布，粘贴于混凝土梁表面进行抗剪加固时，一般有侧面粘贴、U形粘贴和封闭粘贴等3种形式；粘贴于混凝土梁表面进行抗弯加固时，一般采用沿着梁底面纵轴线粘贴的方式。已有试验研究表明，几乎所有的侧面粘贴，绝大多数U形粘贴以及梁底面沿纵轴线方向粘贴加固的梁都会发生纤维布剥离，导致加固梁承载力提高有限、纤维强度利用率很低。当发生剥离破坏时，FRP的最大应变(定义为FRP剥离应变)为其极限抗拉应变的20-50％，而远没有达到其极限抗拉应变。因此寻求有效、便捷的附加锚固结构限制剥离破坏的发生，提高FRP强度利用率和FRP受剪受弯加固钢筋混凝土梁结构性能，对进一步推动FRP加固技术的应用具有重要意义。

发明内容

本发明的目的是提供一种形状记忆合金预应力U型箍—FRP加固混凝土梁的施工方法，目的是解决传统FRP加固时采用侧面粘贴，U形粘贴或底面直线粘贴加固梁时出现的纤维布剥离，从而导致的加固梁承载力提高有限、纤维强度利用率很低等问题。

本发明的目的是这样实现的，一种形状记忆合金预应力U型箍—FRP加固混凝土梁的施工方法，其特征在于，包括混凝土梁、外贴FRP、记忆合金预应力U型箍以及外涂封闭砂浆；

所述外贴FRP通过粘结剂粘贴在混凝土梁表面；记忆合金预应力U型箍设置于外贴FRP外侧；外涂封闭砂浆封涂于记忆合金预应力U型箍外层，加固、防止记忆合金预应力U型箍被腐蚀。

混凝土梁为普通混凝土梁；外贴FRP为布或者板材，材质为纤维增强复合材料Fiber Reinforced Polymer；记忆合金预应力U型箍所用材料为NiTiNb形状记忆合金；外涂封闭砂浆为聚合物砂浆。

外贴FRP通过粘结剂粘贴在混凝土梁表面时，粘贴方式采用侧面粘贴或者U形粘贴，粘贴于侧面的外贴FRP与混凝土梁纵轴方向垂直；

抗弯加固时采用外贴FRP沿着混凝土梁底部纵轴线粘贴；

混凝土梁采用外贴FRP粘贴进行抗剪加固时，采用侧面粘贴或者U形粘贴；

当外贴FRP采用U形粘贴方式加固，外贴FRP选择使用FRP布。

所述粘结剂为环氧树脂粘结剂、酚醛树脂粘结剂或脲醛树脂粘结剂。

所述预应力U型箍采用NiTiNb形状记忆合金，先进行机械拉伸，后配置于外贴FRP外侧，通过螺栓锚固后，两端通电以施加预应力紧缩包在外贴FRP外层。

一种形状记忆合金预应力U型箍—FRP加固混凝土梁的施工方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)、选定待加固混凝土梁；

2)、清理混凝土梁表面，涂刷粘结剂，粘贴外贴FRP；

3)、采用形状记忆合金预制“井”字型结构；