CN110017034B - 一种梁抗疲劳用预应力碳纤维张拉锚固装置的安装方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种梁抗疲劳用预应力碳纤维张拉锚固装置，包括碳纤维柔性张拉装置、楔形块、锚固夹具A和锚固夹具B，锚固夹具A和锚固夹具B沿待加固梁的轴向间隔设置于待加固梁的下表面，碳纤维柔性张拉装置两端分别固定于锚固夹具A和锚固夹具B上，楔形块位于锚固夹具A和锚固夹具B之间且其两端分别顶持在碳纤维柔性张拉装置上端面和待加固梁下表面。通过端部张拉装置及中央张拉装置的协同作用对碳纤维柔性张拉装置进行张拉，不但使碳纤维柔性张拉装置拉伸弹性形变量达到了10％至30％之间，同时端部张拉装置和中央张拉装置还可以多次反复利用，在达到技术效果的同时有效地控制了工程成本。

Description

一种梁抗疲劳用预应力碳纤维张拉锚固装置的安装方法

技术领域

本发明涉及预应力张拉锚固技术领域，具体涉及一种梁抗疲劳用预应力碳纤维张拉锚固装置的安装方法。

背景技术

疲劳破坏是工作应力状态低于静态应力强度而发生的一种破坏，是处于反复荷载作用的梁结构，如：公路桥梁、工业厂房吊车梁等主要失效模式之一。梁的截面主要呈现工字型和矩形，由于工艺缺陷、制造误差以及超载等情况普遍存在，实际工程中的梁结构往往存在不同程度的损伤，所导致的应力集中必然使梁结构的受拉翼缘疲劳易损。碳纤维材料是一种新型的加固材料，与钢材等传统的加固材料相比具有抗拉强度高、施工方便、自重轻、抗腐蚀性及耐久性好等优点。随着预应力技术的不断成熟，利用预应力碳纤维板、碳纤维布或碳纤维筋加固现役混凝土结构从而延缓开裂已经得到广泛应用,但加固修复梁结构仍处于研究阶段。将现有的预应力张拉和锚固方法应用于碳纤维板加固梁受拉翼缘，存在诸多技术难题，例如：现有的锚固和张拉装置一般只能单一地进行一次张拉锚固，不能对碳纤维板进行重复张拉；张拉装置不便于安装等。

发明内容

本发明目的在于解决现有的锚固和张拉装置一般只能单一地进行一次张拉锚固，不能对碳纤维板进行重复张拉的问题，提供了一种梁抗疲劳用预应力碳纤维张拉锚固装置及其安装方法，不但方便了安装，同时端部张拉装置和中央张拉装置还可以多次反复利用，在达到技术效果的同时有效地控制了工程成本。

本发明通过下述技术方案实现：

一种梁抗疲劳用预应力碳纤维张拉锚固装置，包括碳纤维柔性张拉件、楔形块、锚固夹具A和锚固夹具B，锚固夹具A和锚固夹具B沿待加固梁的轴向间隔设置于待加固梁的下表面，碳纤维柔性张拉件两端分别固定于锚固夹具A和锚固夹具B上，楔形块位于锚固夹具A和锚固夹具B之间且其两端分别顶持在碳纤维柔性张拉件上端面和待加固梁下表面。在工程建设中，为提高建筑物本身稳定性的同时降低其自重，带有翼缘的梁被广泛应用；但是由于工艺缺陷、制造误差以及超载等情况普遍存在，实际工程中的梁结构往往存在不同程度的损伤，所导致的应力集中必然使梁结构的受拉翼缘疲劳易损。碳纤维柔性张拉件是一种新型的加固材料，与钢材等传统的加固材料相比具有抗拉强度高、施工方便、自重轻、抗腐蚀性及耐久性好等优点。随着预应力技术的不断成熟，利用预应力碳纤维柔性张拉件加固现役混凝土结构从而延缓开裂的方法已经得到广泛应用，但用碳纤维柔性张拉件来加固修复梁结构仍处于研究阶段，主要是针对一些振幅较大的梁而言，在碳纤维柔性张拉件还没有失效前梁便可能已经发生疲劳破坏了；经过研究后发现只有当固定于待加固梁表面的碳纤维柔性张拉件处于10%至30%的拉伸弹性形变内时才能对待加固梁因承受交变载荷产生的交变应力进行充分的吸收；本装置中碳纤维柔性张拉件可以是碳纤维板、碳纤维布或者碳纤维筋等，本装置在对不含有翼缘的矩形截面梁进行加固时，可以在矩形梁的两侧面上固定角钢，形成翼缘；碳纤维柔性张拉件的两端分别固定于锚固夹具A和锚固夹具B上，且碳纤维柔性张拉件处于10%至30%的拉伸弹性形变内，通过锚固夹具A和锚固夹具B有效的防止了碳纤维柔性张拉件在自身弹性回力的作用下恢复形变，同时在锚固夹具A和锚固夹具B之间还设置了楔形块，通过楔形块对碳纤维柔性张拉件的顶持，增加了单位长度的待加固梁所对应的碳纤维柔性张拉件的长度，保证了当梁在承受交变载荷时，碳纤维柔性张拉件能够充分的吸收因交变载荷而产生的交变应力，提高了待加固梁的疲劳强度，进而提高了使用该梁的工程结构的稳定性。

进一步的，锚固夹具A和锚固夹具B均包括上夹板和下夹板，上夹板下表面设有第一通槽，下夹板通过螺栓固定于第一通槽内，碳纤维柔性张拉件通过上夹板和下夹板进行夹持，且第一通槽内设有摩擦带，下夹板上表面也设有摩擦带。为了方便锚固夹具A和锚固夹具B在待加固梁上进行安装，本装置中将锚固夹具A和锚固夹具均分成上夹板和下夹板两个部分，上夹板上开设容纳下夹板的第一通槽，上夹板可以通过螺栓或者锚杆固定于待加固梁的下表面，当上夹板在待加固梁的下表面固定好后，将碳纤维柔性张拉件嵌入第一通槽内，在将下夹板通过螺栓固定于第一通槽内，转动螺栓通过下夹板对碳纤维柔性张拉件进行挤压，增大碳纤维柔性张拉件和上夹板、下夹板之间的正压力，通过最大静摩擦力计算公式：f=uN（f为最大静摩擦力、u为摩擦因子、N为正压力）可知最大静摩擦力和正压力之间成正相关，进而增大了最大静摩擦力，但在实际应用中，发现当正压力调整到足够大时，对于一些工作频率高的梁，依然会出现碳纤维柔性张拉件的拉伸弹性形变量逐渐变小的情况，经过对梁实际工作状态下的振幅和频率进行研究发现，当梁处于高频率的交变载荷下时，碳纤维柔性张拉件和上夹板、下夹板之间的接触面的摩擦因子u会逐渐减小，进而使得最大静摩擦力逐渐缩小；为克服这一现象，在第一通槽内和下夹板上表面上均设置了摩擦带，由于摩擦带的表面粗糙度较大，使得摩擦表面的摩擦因子u较大，进一步的使得最大静摩擦力f增大，通过从正压力和摩擦因子两个方面入手，在提高锚固夹具A和锚固夹具B稳定性的同时，还提升了其安装的灵活性，方便了对不同厚度的碳纤维柔性张拉件进行固定，提升了本装置的灵活性和适用性。

一种梁抗疲劳用预应力碳纤维张拉锚固装置的安装方法，包括以下步骤：

步骤一、沿待加固梁的轴向在其下表面依次设置锚固夹具A、中央张拉装置、锚固夹具B和端部张拉装置；

步骤二、将碳纤维柔性张拉件一端固定于锚固夹具A上，其另一端依次穿过中央张拉装置、锚固夹具B和端部张拉装置并固定于端部张拉装置上；

步骤三、通过端部张拉装置对碳纤维柔性张拉件进行张拉；

步骤四、通过锚固夹具B对张拉后的碳纤维柔性张拉件进行固定；

步骤五、通过中央张拉装置带动碳纤维柔性张拉件在竖直方向发生位移进行二次张拉，然后沿待加固梁的轴向垫入楔形块，使楔形块的位置到达中央张拉装置和待加固梁的下表面之间；

步骤六、将中央张拉装置和端部张拉装置从待加固梁上取下。

为使碳纤维柔性张拉件能够充分吸收梁承受交变应力而产生的交变载荷，经过研究后发现只有当固定于待加固件表面的碳纤维柔性张拉件处于10%至30%的拉伸弹性形变内时才能对待加固件因承受交变载荷产生的交变应力进行充分的吸收；但是这对施工人员来说，要在将碳纤维柔性张拉件充分张紧的情况下贴合于梁体上，实现难度大，采用一些大型机构来实现的话，无疑又会增加施工成本，而且施工不方便；所以长期以来该问题一直是一个难以攻克的技术难题；针对这一问题，经过反复试验设计出了本方法：首先沿待加固梁的轴向在其下表面依次设置锚固夹具A、中央张拉装置、锚固夹具B和端部张拉装置；再将碳纤维柔性张拉件一端固定于锚固夹具A上，其另一端依次穿过中央张拉装置、锚固夹具B和端部张拉装置并固定于端部张拉装置上；此时锚固夹具B并没有夹紧碳纤维柔性张拉件，再通过端部张拉装置沿待加固梁的轴向向远离锚固夹具B的方向移动，对碳纤维柔性张拉件进行第一次张拉，使碳纤维柔性张拉件的拉伸弹性形变量达到2%至5%，然后使用锚固夹具B对张拉后的碳纤维柔性张拉件进行夹紧固定；但是很明显此时还未达到10%至30%的弹性形变量，故而在上述基础上增加了步骤五，通过中央张拉装置带动碳纤维柔性张拉件在竖直方向发生位移进行二次张拉，然后沿待加固梁的轴向垫入楔形块，使楔形块的位置到达中央张拉装置和待加固梁的下表面之间；经过楔形块的进一步的二次张拉后，此时碳纤维柔性张拉件的拉伸弹性形变量达到10%至30%之间，此时本装置的安装过程完成，最后将中央张拉装置和端部张拉装置从待加固梁上取下，用以进行二次安装；本安装过程中通过端部张拉装置及中央张拉装置的协同作用对碳纤维柔性张拉件进行张拉，不但使碳纤维柔性张拉件拉伸弹性形变量达到了10%至30%之间，同时端部张拉装置和中央张拉装置还可以多次反复利用，在达到技术效果的同时有效地控制了工程成本，对建筑行业做出了突出的贡献。

进一步的，步骤一中端部张拉装置包括限位框，限位框固定于待加固梁的下表面，限位框上正对锚固夹具B的一侧开有拉伸口，碳纤维柔性张拉件通过拉伸口进入限位框的内框，限位框内设有张拉夹具，张拉夹具能够在限位框内沿着待加固梁的轴向移动，碳纤维柔性张拉件位于限位框内框的一端固定于张拉夹具上，在限位框远离锚固夹具B的一侧设有活动块，活动块通过拉杆和张拉夹具连接，在活动块和限位框之间设有用于顶持活动块的千斤顶。端部张拉装置主要用于对碳纤维柔性张拉件的预张拉，要使其拉伸弹性形变量达到2%至5%，通过人工张拉是很难实现的，所以本装置中采用了千斤顶顶持活动块的方式对碳纤维柔性张拉件进行预张拉，相应的千斤顶需要一个受力点，故而设置了限位框，当千斤顶对活动块进行顶持时，拉杆带动限位框内的张拉夹具随活动块一同运动，进而将碳纤维柔性张拉件张拉至符合要求的拉伸弹性形变量，利用巧妙的结构关系，使得对于碳纤维柔性张拉件的预张拉变得简单且容易实施。

进一步的，活动块和限位框之间还设有千斤顶定位夹，千斤顶定位夹包括“C”型的夹体，夹体夹持于待加固梁的下翼缘上，且在夹体上设有紧固螺栓，紧固螺栓贯穿夹体顶持在待加固梁的下翼缘上，千斤顶底座固定于夹体上，其顶持部分顶持于活动块上。在对本装置进行实用检验时发现，要使千斤顶的底座固定于在限位上的话，要么只能采用尺寸较小的千斤顶，要么就将限位框的尺寸设计的较大，当使用尺寸较小的千斤顶时很难匹配到符合要求的千斤顶；当限位框尺寸较大时其在待加固梁下表面上又不方便进行安装，利用螺纹连接的情况下，所需要的螺栓长度较长，一是价格昂贵，二是在受力时容易失效，若采用焊接的方式又会出现难以拆卸且焊接工艺要求高的问题，为解决上述问题提出了活动块和限位框之间设置千斤顶定位夹，不但方便了千斤顶的选择，同时也方便了整个端部张拉装置的安装和拆卸。

进一步的，限位框的内框侧壁上设有滑槽，张拉夹具上设有与该滑槽相匹配的凸条，凸条嵌入滑槽内。在实际应用中发现，由于张拉夹具两端的受力方向不同，经常导致在预张拉过程中拉杆出现卡死的情况，为保证预张拉的顺利进行，在限位框的内框侧壁上设置了滑槽，张拉夹具上设置了与该滑槽相匹配的凸条，通过滑槽和凸条的配合在平衡两端受力的同时，对张拉夹具的移动轨迹进行限定，从而保证了预张拉过程的顺利进行。

进一步的，张拉夹具包括第一夹板和第二夹板，第一夹板下表面设有第二通槽，第二夹板通过螺栓固定于第二通槽内。为保证在使用张拉夹具对碳纤维柔性张拉件进行预张拉的过程中，方便张拉夹具的安装，本装置中将张拉夹具分成第一夹板和第二夹板两个部分，第一夹板上开设容纳第二夹板的第一通槽，将碳纤维柔性张拉件嵌入第一通槽内，在将第二夹板通过螺栓固定于第一通槽内，转动螺栓通过第二夹板对碳纤维柔性张拉件进行挤压，增大碳纤维柔性张拉件和第一夹板、第二夹板之间的正压力，通过最大静摩擦力计算公式：f=uN（f为最大静摩擦力、u为摩擦因子、N为正压力）可知最大静摩擦力和正压力之间成正相关，进而增大了最大静摩擦力，在提高张拉夹具稳定性的同时，还提升了活动紧固装置的灵活性，方便了张拉夹具对不同厚度的碳纤维柔性张拉件进行固定，提升了本装置的灵活性和适用性。

进一步的，步骤六中将端部张拉装置从待加固梁上取下的具体步骤如下：

D、松开张拉夹具，将碳纤维柔性张拉件拉出限位框；

E、先取下千斤顶，再将活动块、张拉夹具和限位框整体取下。本方法中，为保证拆卸过程的安全性，由于千斤顶质量较大，且价格较为昂贵，故在拆卸时，将碳纤维柔性张拉件拉出限位框后，首先将千斤顶拆卸下来，再将活动块、张拉夹具和限位框整体取下，有效的保证了拆卸过程的安全性。

进一步的，步骤一中的中央张拉装置包括滑动块和两块正对的固定板，两块固定板平行于待加固梁的轴向设置，两块固定板的上方均设有“C”型的固定夹，两个固定夹分别夹持于待加固梁下表面的两侧翼缘上，两个固定板上均设有一根竖直的滑动柱，滑动块包括一个受力块和两个调节块，受力块设置于两块固定板之间，受力块两端设有与滑动柱相匹配的弧形槽，调节块通过调节螺栓连接在受力块两端，调节块上也设有与滑动柱相匹配的弧形槽，调节块和受力块环抱于滑动柱上。为方便中央张拉装置的拆卸，同时使中央装置容易与二次张拉后的碳纤维柔性张拉件进行分离，中央张拉装置通过“C”型的固定夹夹持于待加固梁下表面的两侧翼缘上，同时将滑动块分成了三部分，两个调节块和一个受力块，当需要调节受力块的高度时，松开调节螺栓，使受力块和调节块形成的滑动块可以沿着滑动柱在竖直方向上发生位移，需要固定受力块时，只需要在对应的位置将调节螺栓拧紧，使调节螺栓使调节块和受力块紧抱于滑动柱上，不但方便灵活的对受力块的高度进行了调节，同时在拆卸时也非常方便，提高了本装置安装和拆卸的便捷性。

进一步的，步骤五和步骤六中针对中央张拉装置的具体操作步骤如下；

A、通过对调节螺栓进行调节使受力块和调节块向下移动；

B、在受力块和待加固梁之间垫入楔形块，对碳纤维柔性张拉件进一步进行张拉；

C、旋转调节螺栓使调节块与受力块分离，取下调节块和受力块，使碳纤维柔性张拉件回弹紧贴于楔形块上，再取下固定板。

再对碳纤维柔性张拉件进行二次张拉的过程中所需要克服的弹性回力更强，为使得二次张拉的方便实施，通过在受力块和待加固梁的下表面之间垫入楔形块，在进行预张拉时通过调节螺栓对受力块进行固定，使受力块和待加固梁的下表面之间留有一定的空隙并沿待加固梁的轴向垫入的楔形块的较薄部分，在预张拉完成后松开调节螺栓，逐渐敲击楔形块，使楔形块的较厚部分缓慢的进入到受力块和待加固梁之间，对碳纤维柔性张拉件进行二次张拉，通过循序渐进的方式缓慢张拉保证了碳纤维柔性张拉件各个段的拉伸弹性形变量均匀，防止在二次张拉过程中碳纤维柔性张拉件出现缩颈现象，从而保证了本装置的稳定性。

本发明与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：

1、通过端部张拉装置及中央张拉装置的协同作用对碳纤维柔性张拉件进行张拉，不但使碳纤维柔性张拉件拉伸弹性形变量达到了10%至30%之间，同时端部张拉装置和中央张拉装置还可以多次反复利用，在达到技术效果的同时有效地控制了工程成本；

2、通过在活动块和限位框之间设置千斤顶定位夹，不但方便了千斤顶的选择，同时也方便了整个端部张拉装置的安装和拆卸；

3、在限位框的内框侧壁上设置了滑槽，张拉夹具上设置了与该滑槽相匹配的凸条，通过滑槽和凸条的配合在平衡两端受力的同时，对张拉夹具的移动轨迹进行限定，从而保证了预张拉过程的顺利进行。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本发明实施例的限定。在附图中：

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明中锚固夹具A和锚固夹具B的结构示意图；

图3为本发明中限位框的结构示意图；

图4为本发明中张拉夹具的结构示意图；

图5为本发明中中央张拉夹具的结构示意图；

图6为实施例1的结构示意图；

图7为实施例3的结构示意图。

附图中标记及对应的零部件名称：

1-锚固夹具A、2-锚固夹具B、11-上夹板、12-下夹板、13-第一通槽、14-摩擦带、21-限位框、22-拉伸口、23-张拉夹具、231-第一夹板、232-第二夹板、233-第二通槽、24-活动块、25-拉杆、26-千斤顶、27-滑槽、3-碳纤维柔性张拉件、4-中央张拉装置、41-固定板、42-滑动柱、43-滑动块、44-调节螺栓、5-千斤顶定位夹。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本发明作进一步的详细说明，本发明的示意性实施方式及其说明仅用于解释本发明，并不作为对本发明的限定。

实施例1

如图2和图6所示，一种梁抗疲劳用预应力碳纤维张拉锚固装置，包括碳纤维柔性张拉件3、楔形块、锚固夹具A1和锚固夹具B2，锚固夹具A1和锚固夹具B2均包括上夹板11和下夹板12，上夹板11下表面设有第一通槽13，下夹板12通过螺栓固定于第一通槽13内，锚固夹具A1和锚固夹具B2沿待加固梁的轴向间隔设置于待加固梁的下表面，碳纤维柔性张拉件3两端分别固定于锚固夹具A1和锚固夹具B2上，具体的，锚固夹具A1和锚固夹具B2通过上夹板11和下夹板12对碳纤维柔性张拉件3进行夹持，楔形块位于锚固夹具A1和锚固夹具B2之间且其两端分别顶持在碳纤维柔性张拉件3上端面和待加固梁下表面。

本实施例中如图6所示本实施针对工字钢梁设计，其中碳纤维柔性张拉件3采用的是长条形的碳纤维板，碳纤维板处于张拉状态，且其张拉弹性形变量处于15%至20%之间，为防止一些工作频率高的梁，出现碳纤维板的拉伸弹性形变量逐渐变小的情况，本实施例中，在第一通槽13内和下夹板12上表面均摩擦带14，且本实施例中，摩擦带14的形状为波浪形的条纹。通过从正压力和摩擦因子两个方面入手，在提高锚固夹具A1和锚固夹具B2稳定性的同时，还提升了其安装的灵活性，方便了对不同厚度的碳纤维板3进行固定，提升了本装置的灵活性和适用性。

实施例2，本实施例为实现实施例1的安装方法如图1至图5所示，包括以下步骤：

首先沿待加固梁的轴向在其下表面依次设置锚固夹具A1、两个中央张拉装置4、锚固夹具B2和端部张拉装置；再将碳纤维板一端固定于锚固夹具A1上，其另一端依次穿过两个中央张拉装置4、锚固夹具B2和端部张拉装置并固定于端部张拉装置上；且两个中央张拉装置4之间留有一定的间距；此时锚固夹具B2并没有夹紧碳纤维板，再通过端部张拉装置沿待加固梁的轴向向远离锚固夹具B2的方向移动，对碳纤维板进行第一次张拉，使碳纤维板的拉伸弹性形变量达到2%至5%，然后使用锚固夹具B2对张拉后的碳纤维板进行夹紧固定；但是很明显此时还未达到10%至30%的弹性形变量，故而在上述基础再通过两个中央张拉装置4带动碳纤维板在竖直方向发生位移进行二次张拉，然后沿待加固梁的轴向垫入楔形块，使楔形块的位置到达中央张拉装置4和待加固梁的下表面之间；经过楔形块的进一步的二次张拉后，此时碳纤维板的拉伸弹性形变量达到10%至30%之间，此时本装置的安装过程完成。

如图1所示，本实施例为在工字型钢梁上安装本装置时的安装方法，端部张拉装置包括限位框21，限位框21固定于待加固梁的下表面，限位框21上正对锚固夹具B2的一侧开有拉伸口22，碳纤维板通过拉伸口22进入限位框21的内框，限位框21内设有张拉夹具23，张拉夹具23能够在限位框21内沿着待加固梁的轴向移动，碳纤维板位于限位框21内框的一端固定于张拉夹具23上，在限位框21远离锚固夹具B2的一侧设有活动块24，活动块24通过拉杆25和张拉夹具23连接，在活动块24和限位框21之间设有用于顶持活动块24的千斤顶26，且本实施例中活动块24和限位框21之间还设有千斤顶定位夹5，千斤顶定位夹5包括“C”型的夹体，夹体夹持于待加固梁的下翼缘上，且在夹体上设有紧固螺栓，紧固螺栓贯穿夹体顶持在待加固梁的下翼缘上，千斤顶26底座固定于夹体上，其顶持部分顶持于活动块24上。为方便千斤顶定位夹5在待加固梁的下翼缘上位置可以灵活地调整，本实施例中，在夹体内部还设有与待加固梁的下翼缘相接触的滚轮。

本实施例中，为保证预张拉的顺利进行，在限位框21的内框侧壁上设置了滑槽27，张拉夹具23上设置了与该滑槽27相匹配的凸条，通过滑槽27和凸条的配合在平衡两端受力的同时，对张拉夹具23的移动轨迹进行限定，从而保证了预张拉过程的顺利进行。为保证在使用张拉夹具23对碳纤维板进行预张拉的过程中，方便张拉夹具23的安装，本装置中将张拉夹具23分成第一夹板231和第二夹板232两个部分，第一夹板231上开设容纳第二夹板232的第二通槽233，且本实施例中在第二通槽233内和第二夹板232的上表面上均设有波浪形的摩擦带14。

中央张拉装置4包括滑动块43和两块正对的固定板41，两块固定板41平行于待加固梁的轴向设置，两块固定板41的上方均设有“C”型的固定夹，两个固定夹分别夹持于待加固梁下表面的两侧翼缘上，两个固定板41上均设有一根竖直的滑动柱42，滑动块43包括一个受力块和两个调节块，受力块设置于两块固定板41之间，受力块两端设有与滑动柱42相匹配的弧形槽，调节块通过调节螺栓44连接在受力块两端，调节块上也设有与滑动柱42相匹配的弧形槽，调节块和受力块环抱于滑动柱42上。为方便中央张拉装置4的拆卸，同时使中央装置容易与二次张拉后的碳纤维板进行分离，中央张拉装置4通过“C”型的固定夹夹持于待加固梁下表面的两侧翼缘上，同时将滑动块43分成了三部分，两个调节块和一个受力块，当需要调节受力块的高度时，松开调节螺栓44，使受力块和调节块形成的滑动块43可以沿着滑动柱42在竖直方向上发生位移，需要固定受力块时，只需要在对应的位置将调节螺栓44拧紧，使调节螺栓44使调节块和受力块紧抱于滑动柱42上。

本实施例中，为使得二次张拉的方便实施，通过在受力块和待加固梁的下表面之间垫入楔形块，在进行预张拉时通过调节螺栓44对受力块进行固定，使受力块和待加固梁的下表面之间留有一定的空隙并沿待加固梁的轴向垫入的楔形块的较薄部分，在预张拉完成后松开调节螺栓44，逐渐敲击楔形块，使楔形块的较厚部分缓慢的进入到受力块和待加固梁之间，对碳纤维板进行二次张拉，通过循序渐进的方式缓慢张拉保证了碳纤维板各个段的拉伸弹性形变量均匀，防止在二次张拉过程中碳纤维板出现缩颈现象，从而保证了本装置的稳定性。

本实施例中，端部张拉装置在拆卸时，为保证拆卸过程的安全性，由于千斤顶26质量较大，且价格较为昂贵，故在拆卸时，将碳纤维板拉出限位框21后，首先将千斤顶26拆卸下来，再将活动块24、张拉夹具23和限位框21整体取下，有效的保证了拆卸过程的安全性；中央张拉装置4在使用和拆卸时，通过对调节螺栓44进行调节使受力块和调节块向下移动，再在受力块和待加固梁之间垫入楔形块，对碳纤维板进一步进行张拉，最后旋转调节螺栓44使调节块与受力块分离，取下调节块和受力块，使碳纤维板回弹紧贴于楔形块上，再取下固定板41。

实施例3

如图7所示，本实施例相较于实施例2的区别在于，本实施例中是将本装置安装在矩形截面梁上，为方便中央张拉装置4和千斤顶定位夹5的固定，本实施例中在矩形梁的两侧边固定有45°的角钢，具体固定方式可以采用在角钢上均匀打孔，在矩形截面梁的相应位置也打上孔，通过螺栓或者锚杆将角钢固定在矩形截面梁上，当该矩形截面梁为钢梁时，优选采用螺栓，当该矩形截面梁为混泥土梁时，优选采用锚杆；通过角钢形成翼缘，在安装时，通过将中央张拉装置4和千斤顶定位夹5夹持在该翼缘上进行固定。

以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种梁抗疲劳用预应力碳纤维张拉锚固装置的安装方法，其特征在于，所述一种梁抗疲劳用预应力碳纤维张拉锚固装置包括碳纤维柔性张拉件（3）、楔形块、锚固夹具A（1）和锚固夹具B（2），所述锚固夹具A（1）、中央张拉夹具（4）和端部张拉装置和锚固夹具B（2）沿待加固梁的轴向间隔设置于待加固梁的下表面，所述碳纤维柔性张拉件（3）两端分别固定于锚固夹具A（1）和锚固夹具B（2）上，所述楔形块位于锚固夹具A（1）和锚固夹具B（2）之间且其两端分别顶持在碳纤维柔性张拉件（3）上端面和待加固梁下表面，所述锚固夹具A（1）、锚固夹具B（2）之间设有中央张拉夹具（4），锚固夹具B（2）下方设有端部张拉装置；

所述安装方法包括以下步骤：

步骤一、沿待加固梁的轴向在其下表面依次设置锚固夹具A（1）、中央张拉夹具（4）、锚固夹具B（2）和端部张拉装置；

步骤二、将碳纤维柔性张拉件（3）一端固定于锚固夹具A（1）上，其另一端依次穿过中央张拉夹具（4）、锚固夹具B（2）和端部张拉装置并固定于端部张拉装置上；

步骤三、通过端部张拉装置对碳纤维柔性张拉件（3）进行张拉；

步骤四、通过锚固夹具B（2）对张拉后的碳纤维柔性张拉件（3）进行固定；

步骤五、通过中央张拉夹具（4）带动碳纤维柔性张拉件（3）在竖直方向发生位移进行二次张拉，然后依次沿待加固梁的横截面方向垫入两个楔形块，使楔形块的位置到达中央张拉夹具（4）和待加固梁的下表面之间；

步骤六、将中央张拉夹具（4）和端部张拉装置从待加固梁上取下。

2.根据权利要求1所述的一种梁抗疲劳用预应力碳纤维张拉锚固装置的安装方法，其特征在于，所述锚固夹具A（1）和锚固夹具B（2）均包括上夹板（11）和下夹板（12），所述上夹板（11）下表面设有第一通槽（13），所述下夹板（12）通过螺栓固定于第一通槽（13）内，碳纤维柔性张拉件（3）通过上夹板（11）和下夹板（12）进行夹持，且第一通槽（13）内设有摩擦带（14），所述下夹板（12）上表面也设有摩擦带（14）。

3.根据权利要求1所述的一种梁抗疲劳用预应力碳纤维张拉锚固装置的安装方法，其特征在于，步骤一中所述的端部张拉装置包括限位框（21），所述限位框（21）固定于待加固梁的下表面，限位框（21）上正对锚固夹具B（2）的一侧开有拉伸口（22），所述碳纤维柔性张拉件（3）通过拉伸口（22）进入限位框（21）的内框，所述限位框（21）内设有张拉夹具（23），张拉夹具（23）能够在限位框（21）内沿着待加固梁的轴向移动，碳纤维柔性张拉件（3）位于限位框（21）内框的一端固定于张拉夹具（23）上，在限位框（21）远离锚固夹具B（2）的一侧设有活动块（24），所述活动块（24）通过拉杆（25）和张拉夹具（23）连接，活动块（24）和限位框（21）之间设有用于顶持活动块（24）的千斤顶（26）。

4.根据权利要求3所述的一种梁抗疲劳用预应力碳纤维张拉锚固装置的安装方法，其特征在于，所述活动块（24）和限位框（21）之间还设有千斤顶定位夹（5），所述千斤顶定位夹（5）包括“C”型的夹体，所述夹体夹持于待加固梁的下翼缘上，且在夹体上设有紧固螺栓，所述紧固螺栓贯穿夹体顶持在待加固梁的下翼缘上，所述千斤顶（26）底座固定于夹体上，其顶持部分顶持于活动块（24）上。

5.根据权利要求3所述的一种梁抗疲劳用预应力碳纤维张拉锚固装置的安装方法，其特征在于，所述限位框（21）的内框侧壁上设有滑槽（27），所述张拉夹具（23）上设有与该滑槽（27）相匹配的凸条，所述凸条嵌入滑槽（27）内。

6.根据权利要求3所述的一种梁抗疲劳用预应力碳纤维张拉锚固装置的安装方法，其特征在于，所述张拉夹具（23）包括第一夹板（231）和第二夹板（232），所述第一夹板（231）下表面设有第二通槽（233），所述第二夹板（232）通过螺栓固定于第二通槽（233）内。

7.根据权利要求3所述的一种梁抗疲劳用预应力碳纤维张拉锚固装置的安装方法，其特征在于，步骤六中将端部张拉装置从待加固梁上取下的具体步骤如下：

D、松开张拉夹具（23），将碳纤维柔性张拉件（3）拉出限位框（21）；

E、先取下千斤顶（26），再将活动块（24）、张拉夹具（23）和限位框（21）整体取下。

8.根据权利要求1所述的一种梁抗疲劳用预应力碳纤维张拉锚固装置的安装方法，其特征在于，步骤一中的中央张拉夹具（4）包括滑动块（43）和两块正对的固定板（41），两块所述的固定板（41）平行于待加固梁的轴向设置，两块固定板（41）的上方均设有“C”型的固定夹，两个所述的固定夹分别夹持于待加固梁下表面的两侧翼缘上，两个固定板（41）上均设有一根竖直的滑动柱（42），所述滑动块（43）包括一个受力块和两个调节块，所述受力块设置于两块固定板（41）之间，受力块两端设有与滑动柱（42）相匹配的弧形槽，所述调节块通过调节螺栓（44）连接在受力块两端，所述调节块上也设有与滑动柱（42）相匹配的弧形槽，调节块和受力块环抱于滑动柱（42）上。

9.根据权利要求8所述的一种梁抗疲劳用预应力碳纤维张拉锚固装置的安装方法，其特征在于，步骤五和步骤六中针对中央张拉夹具（4）的具体操作步骤如下；

A、通过对调节螺栓（44）进行调节使受力块和调节块向下移动；

B、在受力块和待加固梁之间垫入楔形块，对碳纤维柔性张拉件（3）进行进一步张拉；

C、旋转调节螺栓（44）使调节块与受力块分离，取下调节块和受力块，使碳纤维柔性张拉件（3）回弹紧贴于楔形块上，再取下固定板（41）。

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