[发明专利]一种可实现智能服役的FRP预应力监测和调节装置及方法

说明书

本发明公开了一种可实现智能服役的FRP预应力监测和调节装置及方法，属于建筑工程技术领域，装置包括支承载体、FRP、预应力调节装置、预应力监测装置，所述FRP的两端固定连接至所述支承载体，所述预应力调节装置设置在FRP的中部用于调节FRP的预应力，所述预应力监测装置与预应力调节装置配合用于对预应力进行测量，所述预应力调节装置包括预应力调节垫板、两组调节螺杆和调节螺母，预应力调节垫板位于FRP和支承载体之间，本发明装置及方法可以准确有效地对FRP施加预应力且对FRP中的预应力进行监测，并在监测到FRP预应力有损失，或者服役荷载要求提高时，可以简单快速的对FRP进行预应力调节，使其预应力恢复到原来的状态或达到新的预应力目标值。

技术领域

本发明属于建筑工程技术领域，具体涉及一种可实现智能服役的FRP预应力监测和调节装置及方法。

背景技术

纤维增强复合材料(FRP)因具有强度高、耐腐蚀性强、施工便利性好等优点，在既有建筑结构的加固领域得到了广泛的应用。然而，采用传统的粘贴FRP进行加固的手段虽然可以一定程度上有效提高被加固构件的受力性能和耐久性，但是其对于FRP材料强度的利用率很低。相比而言，预应力FRP加固技术能充分的利用FRP轻质高强的优点，但是在预应力FRP加固技术中也面临着由于锚具变形滑移、FRP与被加固构件的摩擦等原因导致的预应力损失，预应力损失会对FRP的加固效果有极大的影响，对工程结构造成重大影响。因此在实际工程中首先面临的问题是如何对FRP中的预应力进行监测，实时判断其预应力损失的程度来对其采取补救措施。同时，由于例如日益增长的交通量以及汽车荷载不断提高的影响，导致已经进行FRP预应力加固后的钢结构其承受的服役荷载增大，从而需要进一步加固，对FRP重新进行张拉需要重新安装千斤顶、锚具等装置，过程复杂且需要耗费较多人力物力，所以亟需一种可以随时对FRP预应力进行调节的智能服役装置。目前对于FRP预应力检测的方法主要是通过在FRP上布置应变测量元件的方式进行监测，这种方法在实验室中应用较多，在实际工程中有少量应用，但是该方法需要大量的应变测量元件价格昂贵，并且容易受到损伤导致测量结果不准确。对于FRP预应力调节的方法，如CN110029592A一种体外预应力FRP筋张拉锚固装置，一端将FRP筋固定，一端通过一对槽钢桁架和一根螺杆对FRP筋进行预应力调节，可较好的适用于FRP筋的预应力调节，但是该装置不适用于对FRP板材和片材预应力的调节，并且目前还未发现有关直接对FRP板材和片材进行预应力调节的方法。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种可实现智能服役的FRP预应力监测和调节装置及方法，属于建筑工程技术领域，装置包括支承载体、FRP、预应力调节装置、预应力监测装置，所述FRP的两端固定连接至所述支承载体，所述预应力调节装置设置在FRP的中部用于调节FRP的预应力，所述预应力监测装置与预应力调节装置配合用于对预应力进行测量，所述预应力调节装置包括预应力调节垫板、两组调节螺杆和调节螺母，预应力调节垫板位于FRP和支承载体之间，本发明装置及方法可以准确有效地对FRP施加预应力且对FRP中的预应力进行监测，并在监测到FRP预应力有损失，或者服役荷载要求提高时，可以简单快速的对FRP进行预应力调节，使其预应力恢复到原来的状态或达到新的预应力目标值。

为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：

本发明一种可实现智能服役的FRP预应力监测和调节装置，包括支承载体、FRP、预应力调节装置、预应力监测装置，所述FRP的两端固定连接至所述支承载体，所述预应力调节装置设置在FRP的中部用于调节FRP的预应力，所述预应力监测装置与预应力调节装置配合用于对预应力进行测量，所述预应力调节装置包括预应力调节垫板、两组调节螺杆和调节螺母，预应力调节垫板位于FRP和支承载体之间，所述预应力调节垫板的两端分别开设有与所述调节螺杆对应的通孔，所述调节螺杆的上端固定连接至支承载体，下端穿出所述通孔，所述调节螺母与调节螺杆螺纹连接用于将所述预应力调节垫板压紧于所述FRP。

进一步，两组调节螺母之间设置有同步传动装置，所述同步传动装置用于带动所述两组调节螺母进行同步转动。