[实用新型]一种Y型钢管结构的碳纤维修复补强结构

说明书

本实用新型公开了一种Y型钢管结构的碳纤维修复补强结构，包括垂直的钢管节点主管与钢管节点支管，节点钢管外部通过胶黏剂包裹有碳纤维增强复合材料，钢管节点主管外通过胶黏剂包裹有若干层纤维方向不同的主管碳纤维布，钢管节点支管外包裹有若干层纤维方向不同的支管碳纤维布，每层支管碳纤维布均包括两块梯形支管碳纤维布，支管碳纤维布与主管碳纤维布外部均设置有碳纤维材质条，支管碳纤维布与主管碳纤维布外部还设置有若干锚固压条。本实用新型是针对现有技术所存在的不足，提供一种设计合理，结构简单，安全可靠的Y型管道修复补强结构。

技术领域

本实用新型涉及一种Y型钢管结构的碳纤维修复补强结构。

背景技术

在各类钢管结构设备、设施及建筑包括油气输送管道、海上平台导管架和陆上钢管结构等，钢管节点其中非常重要的部位，大量现场事故表明钢管结构往往会在节点部位发生破坏，其受力状况远比梁柱构件复杂，在地震作用下，其承受的水平剪力一般为柱剪力的4-6倍，一旦破坏将可能导致整个结构倒塌破坏，故有必要针对部分现役结构的管节点部位进行维修或加固；由于新建工程耗资巨大，且需加固部位不易全部推翻重建，因此寻求经济高效的钢管结构加固修复技术既是亟待解决的技术问题,又是一个关系到国民经济持续发展的社会问题。

现有钢管相贯节点的加固方法主要有主管上加套管、加垫板、加环口板、主管加劲环加固、节点板及肋板加固等。这些加固方式不仅加工要求较高，易锈蚀，增加原结构的自重，且现有的加固节点存在没有对节点核心区形成有效锚固，同时也给结构带来了一些新的问题，如套管、垫板和环口板外观不美观；加劲环施工难度太大；节点板及肋板会影响建筑使用空间，采用肋板加固的计算结果并不理想,肋板的利用率不高；由于焊接使结构形成连续的整体，裂缝一旦失稳扩展，就有可能一断到底，危害颇大。

而碳纤维复合材料修复钢质管道结构是二十世纪九十年代发展起来的一种结构修复补强技术，该项技术在国际上深受重视已广泛用于化工厂、民用建筑、桥梁等特种结构，成为钢质管道结构修复补强的发展趋势；随着复合材料补强技术的不断应用这一技术已逐渐趋于成熟并逐渐开始大范围使用；碳纤维加固适用于管体缺陷程度在80％壁厚以下的金属腐蚀、裂纹、碳弧烧伤、夹渣或分层、不会继续发展的内腐蚀缺陷、凹坑以及螺旋焊缝管体缺陷的修复，通过配套粘结材料将碳纤维布粘贴于构件表面，使碳纤维片材承受拉力，并与混凝土变形协调，共同受力，纤维布具有强度高、重量轻、耐腐蚀和抗疲劳等优异物理学性能,以及良好的粘合性和广泛的适用性，用碳纤维布取代钢板加固混凝土结构近几年已形成一种趋势。

但现有的碳纤维布加固钢管节点结构为相同形状的碳纤维布缠绕于钢管节点处，该方法在金属结构加固领域起步较晚，尤其是金属管节点加固方面的相关研究和设计十分欠缺，因此，提出一套合理可行的碳纤维加固金属管节点的设计方法具有重要意义，为工业界的加固设计和学术界的加固研究提供参考。

实用新型内容

为了解决现有结构的不足，本实用新型提供了一种设计合理，结构简单，安全可靠的Y型钢管结构的碳纤维修复补强结构。

本实用新型解决其结构问题所采用的结构方案是：本实用新型提供了一种Y型钢管结构的碳纤维修复补强结构，包括钢管节点主管、钢管节点支管和若干层碳纤维增强复合材料，所述钢管节点主管与所述钢管节点支管均为柱型管；

所述碳纤维增强复合材料包括若干层包裹于所述钢管节点主管外壁的主管碳纤维布；

所述碳纤维增强复合材料还包括若干层包裹于所述钢管节点支管外壁的支管碳纤维布，每层所述支管碳纤维布均设置有两块梯形碳纤维布；

所述支管碳纤维布与所述主管碳纤维布外部均设置有碳纤维材质条；

所述主管碳纤维布最外层两端外与所述钢管节点主管外壁相连处设置有若干层锚固压条，所述支管碳纤维布最外层端部与所述钢管节点支管外壁相连处也设置有若干层所述锚固压条，所述锚固压条均设置有三层；