CN106382017A - 一种外贴预张拉frp加固梁、板或其组合结构 - Google Patents

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丁驯
陈飞飞
周叮
韩晓健
顾可可
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Abstract

本发明公开了一种外贴预张拉FRP加固梁、板或其组合结构，所述FRP为布状或板状，FRP为受到一定的预张力并发生预应变的预张拉FRP；所述预张拉FRP粘贴在梁、板或其组合结构的下方，且预张拉FRP与上部梁、板形成共同受力的组合结构；所述预张拉FRP粘贴位置为：在梁的下面布满预张拉FRP，或在板下部的横向粘贴预张拉FRP，或在板下部的纵向粘贴预张拉FRP，或在板下部的斜向粘贴预张拉FRP。本发明具有高强高效、施工便捷、适用面广、承载力高、控制裂缝宽度、提高疲劳寿命、减小材料塑性徐变、降低构件挠度、抗震性能优异以及经济性能优异的优点。

Description

一种外贴预张拉FRP加固梁、板或其组合结构
技术领域
本发明涉及一种FRP加固梁、板或其组合结构，尤其涉及一种采用预张拉FRP加固梁、板或其组合结构，具体地说是一种适用大型桥梁桥面板、屋梁、高承载力楼板、屋面板等工程领域的新型FRP加固梁、板或其组合结构。
背景技术
在使用非预应力FRP加固梁板结构时，虽然对结构正常使用影响小、施工快捷方便、附加荷载减轻、控制裂缝有一定效果，但是，还会出现一系列问题。为了解决这些问题，提高受弯加固的效果，充分发挥纤维材料的性能，把预应力技术应用于粘贴FRP加固技术中，以发挥两者各自的优势。并且FRP具有优异的物理力学性能、良好的粘和性和抗腐蚀性，应用在加固结构上，优势发挥的更加明显。梁、板或其组合结构对于一些要求高的建筑，其强度和刚度远远不够，所以本发明采用新型FRP加固梁、板或其组合结构并配合预应力技术，增强效果更加明显。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种受力性能好、施工方便、控制裂缝宽度、提高疲劳寿命、减小材料塑性徐变、降低构件挠度的外贴预张拉FRP加固梁、板或其组合结构。
本发明采用的技术方案为：一种外贴预张拉FRP加固梁、板或其组合结构，所述梁、板或其组合结构为混凝土梁板、木梁板、木-混凝土组合梁板、钢梁板、钢-木组合梁板或钢-混凝土组合梁板；
所述FRP为布状或板状，FRP为受到一定的预张力并发生预应变的预张拉FRP；
所述预张拉FRP粘贴在梁、板或其组合结构的下方，且预张拉FRP与上部梁、板形成共同受力的组合结构；所述预张拉FRP粘贴位置为：在梁的下面布满预张拉FRP，或在板下部的横向粘贴预张拉FRP，或在板下部的纵向粘贴预张拉FRP，或在板下部的斜向粘贴预张拉FRP。
作为优选，所述的梁板组合结构可以是整体结构成型，也可以是分别成型，然后将二者通过焊接、螺栓连接、铆接等机械连接形式固定在一起。
作为优选，所述的FRP可以是碳纤维(CFRP)，可以是玻璃纤维(GFRP)，也可以芳纶纤维(AFRP)。
作为优选，所述FRP的厚度为1～3mm
作为优选，所述的预张拉FRP施加方法可以是先张拉FRP，然后再粘贴到加筋板下方；也可以先施加荷载让上部结构产生一定反拱度，然后将FRP粘贴在其下方，再释放荷载，让FRP也产生一定的预张力，达到同样的效果。
本发明所述的预张拉FRP加固梁、板或其组合结构为梁板组合结构、FRP增强加筋板结构、FRP加固加筋板结构、FRP增强梁板组合结构、FRP加固梁板组合结构、预张拉FRP增强加筋板结构、预张拉FRP加固加筋板结构、预应力FRP增强加筋板结构、预应力FRP增强加筋板结构中的一种。
有益效果：本发明相比现有技术有如下优点：
1、受力性能优异，特别适用于受压荷载大、尺寸要求高、板厚度受到限制等情况。
2、施工方便，可以在施工场地对加筋板结构进行增强加固，也可直接在结构试用期间直接进行粘贴，不受时间和地点的限制。
3、用预应力粘贴FRP加固梁、板或其组合结构，明显提高了结构的刚度，更有效的将水平地震剪力传递给各抗侧力构件，从而提高整体结构的抗震性能。
4、对于板和梁的裂缝与挠度开展也具有良好的控制效果，从而可以提高空间的利用率，如框架结构中减少柱的支撑，可获得更大的空间利用率。
附图说明
图1为本发明的预张拉FRP加固加筋板结构示意图；
图2为本发明的预张拉FRP加固梁示意图；
图3-4为本发明的预张拉FRP加固板示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步说明。
一种外贴预张拉FRP加固梁、板或其组合结构，所述梁、板或其组合结构为混凝土梁板、木梁板、木-混凝土组合梁板、钢梁板、钢-木组合梁板或钢-混凝土组合梁板；
所述FRP为布状或板状，FRP为受到一定的预张力并发生预应变的预张拉FRP3；
所述预张拉FRP3粘贴在梁、板或其组合结构的下方，且预张拉FRP3与上部梁、板形成共同受力的组合结构；所述预张拉FRP3粘贴位置为：在梁2的下面布满预张拉FRP3，或在板1下部的横向粘贴预张拉FRP3，或在板1下部的纵向粘贴预张拉FRP3，或在板1下部的斜向粘贴预张拉FRP3。
如图1所示，一种预张力FRP加固加筋板结构，梁2作为加强筋支撑在板1下面，预张力FRP 3粘贴在梁2下。如图2，所述预张力FRP 3材料可为BFRP(玻璃纤维增强复合材料)、GFRP(玄武岩纤维增强复合材料)、CFRP(碳纤维增强复合材料)中任一种，所述预张力FRP 3的厚度为1～3mm。预张力FRP 3可以是布状的，也可以使用板状的，行成FRP布或FRP板。
如图3、4所示，加筋板结构中可以板1是混凝土板，梁2是混凝土梁，两者在现场浇筑或拼装；可以板1是混凝土板，梁2是木板，用螺栓将板1和梁2连接起来；可以板1是混凝土板，梁2是钢梁，两者可以焊接在一起。将板1和梁2组合完成后，再用FRP进行加固，加固方式有两种，一种是先张拉FRP，然后再粘贴到加筋板下方；另一种是先施加荷载让加筋板产生一定的反拱度，然后将FRP粘贴在加筋板下方，再释放荷载，让FRP也产生一定的预张力。两种方法都会使FRP产生一定的预张力，从而得到加固的效果。
以上结合附图对本发明的实施方式做出详细说明，但本发明不局限于所描述的实施方式。对本领域的普通技术人员而言，在本发明的原理和技术思想的范围内，对这些实施方式进行多种变化、修改、替换和变形仍落入本发明的保护范围内。

Claims (5)

1.一种外贴预张拉FRP加固梁、板或其组合结构，其特征在于：所述梁、板或其组合结构为混凝土梁板、木梁板、木-混凝土组合梁板、钢梁板、钢-木组合梁板或钢-混凝土组合梁板；
所述FRP为布状或板状，FRP为受到预张力并发生预应变的预张拉FRP；
所述预张拉FRP粘贴在梁、板或其组合结构的下方，且预张拉FRP与上部梁、板形成共同受力的组合结构；所述预张拉FRP粘贴位置为：在梁的下面布满预张拉FRP，或在板下部的横向粘贴预张拉FRP，或在板下部的纵向粘贴预张拉FRP，或在板下部的斜向粘贴预张拉FRP。
2.根据权利要求1所述的一种外贴预张拉FRP加固梁、板或其组合结构，其特征在于：所述的梁板组合结构是整体结构成型，或是分别成型，然后将二者通过焊接、螺栓连接、铆接机械连接形式固定在一起。
3.根据权利要求1所述的一种外贴预张拉FRP加固梁、板或其组合结构，其特征在于：所述的FRP是碳纤维、玻璃纤维或芳纶纤维。
4.根据权利要求1所述的一种外贴预张拉FRP加固梁、板或其组合结构，其特征在于：所述FRP 的厚度为1 ～ 3mm。
5.根据权利要求1所述的一种外贴预张拉FRP加固梁、板或其组合结构，其特征在于：所述的预张拉FRP施加方法是先张拉FRP，然后再粘贴到加筋板下方；或是先施加荷载让上部结构产生反拱度，然后将FRP粘贴在其下方，再释放荷载，让FRP产生预张力。
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