CN110206336A - 带预压力的纤维增强复合材料锚固装置及锚固结构 - Google Patents

带预压力的纤维增强复合材料锚固装置及锚固结构 Download PDF

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Abstract

本发明提出了一种带预压力的纤维增强复合材料锚固装置及锚固结构，其中，纤维增强复合材料锚固装置用于连接纤维增强复合材料和混凝土结构体，并且能将纤维增强复合材料抵紧在混凝土结构体上；纤维增强复合材料锚固装置由弧形钢垫板、平面钢垫板和钢锚栓组成；本发明的有益技术效果是：提供了一种带预压力的纤维增强复合材料锚固装置及锚固结构，该方案可以使纤维增强复合材料持续受到预压力作用，有效改善纤维增强复合材料的剥离问题。

Description

带预压力的纤维增强复合材料锚固装置及锚固结构
技术领域
本发明涉及一种混凝土结构加固技术，尤其涉及一种带预压力的纤维增强复合材料锚固装置及锚固结构。
背景技术
采用纤维增强复合材料（Fiber Reinforced Polymer/Plastic，简称FRP）加固混凝土结构是目前针对混凝土结构最为常用的加固手段；已有研究表明，FRP材料与混凝土之间的剥离是影响FRP加固材料加固效果的首要影响因素；现有技术在应用FRP材料加固混凝土结构时，通常采用U型箍、机械锚固、机械-粘结混合锚固等锚固措施来避免或减缓FRP材料剥离带来的影响；其中，U型箍的适用范围有限，不适用箱梁或板梁等结构，同时U型箍自身也存在早期剥离问题，FRP材料的材料特性决定了其局部承压性能较弱，不适宜采用机械锚固，机械-粘结混合锚固受力性能良好，但是仍然存在界面早期剥离、混凝土结构开孔较多、锚固效率不足等缺点。
发明内容
针对背景技术中的问题，本发明提出了一种带预压力的纤维增强复合材料锚固装置，其创新在于：所述纤维增强复合材料锚固装置用于连接纤维增强复合材料和混凝土结构体，并且能将纤维增强复合材料抵紧在混凝土结构体上；
纤维增强复合材料锚固装置由弧形钢垫板、平面钢垫板和钢锚栓组成；所述钢锚栓的一端形成锚固段，钢锚栓的另一端形成螺纹段，螺纹段表面设置有螺纹；所述平面钢垫板的中部设置有与钢锚栓匹配的通孔；所述弧形钢垫板的中部设置有与钢锚栓匹配的通孔；钢锚栓的中部套接在平面钢垫板的通孔中，螺纹段和锚固段分别位于平面钢垫板两侧，所述螺纹段的中部套接在弧形钢垫板的通孔中，弧形钢垫板的两端与平面钢垫板的内侧面接触，螺纹段上设置有螺母，螺母将弧形钢垫板卡在钢锚栓上。
此外，本发明还提出了一种带预压力的纤维增强复合材料锚固结构，其创新在于：所述纤维增强复合材料锚固结构包括混凝土结构体、多个纤维增强复合材料锚固装置、两块片状的纤维增强复合材料；
所述纤维增强复合材料通过结构胶粘贴在混凝土结构体表面，两块纤维增强复合材料平行设置，两块纤维增强复合材料之间留有间隙；混凝土结构体表面设置有多个锚孔，锚孔的位置与所述间隙相对，多个锚孔沿间隙轴向分布；
所述纤维增强复合材料锚固装置由弧形钢垫板、平面钢垫板和钢锚栓组成；所述钢锚栓的一端形成锚固段，钢锚栓的另一端形成螺纹段，螺纹段表面设置有螺纹；所述锚固段插接在锚孔中，多根钢锚栓与多个锚孔一一对应；锚固段和锚孔通过结构胶粘结固定；所述平面钢垫板的中部设置有与钢锚栓匹配的通孔，钢锚栓的中部套接在平面钢垫板的通孔中，平面钢垫板的外侧面分别与两块纤维增强复合材料的表面接触，平面钢垫板两侧的边沿与纤维增强复合材料的外边沿齐平；所述弧形钢垫板的中部设置有与钢锚栓匹配的通孔，螺纹段的中部套接在弧形钢垫板的通孔中，弧形钢垫板的两端与平面钢垫板的内侧面接触，弧形钢垫板的两端分别与两块纤维增强复合材料的横向中部相对；所述螺纹段上设置有螺母，螺母将弧形钢垫板抵紧在平面钢垫板上，弧形钢垫板处于预应力状态。
本发明的原理是：锚固结构设置好后，在螺母的拧紧作用下，弧形钢垫板处于预应力状态，弧形钢垫板的应力会通过平面钢垫板传递到纤维增强复合材料上，从而使纤维增强复合材料持续受到预压力作用，这就能够明显提升纤维增强复合材料和混凝土结构体的界面剥离荷载，提高纤维增强复合材料的加固效率，并且由于弧形钢垫板能够弹性形变，混凝土收缩徐变时，预压力也不会松弛，使纤维增强复合材料能够长期、稳定地发挥加固作用。其中，平面钢垫板主要用于分散压力，避免局部压力过大压坏纤维增强复合材料；
具体实施时，可按如下步骤施工：1）钻取锚孔，2）将钢锚栓锚固在锚孔中，3）粘贴纤维增强复合材料，4）安装平面钢垫板、弧形钢垫板和螺母。
本发明的有益技术效果是：提供了一种带预压力的纤维增强复合材料锚固装置及锚固结构，该方案可以使纤维增强复合材料持续受到预压力作用，有效改善纤维增强复合材料的剥离问题。
附图说明
图1、本发明的结构示意图；
图2、本发明的实施方式示意图；
图中各个标记所对应的名称分别为：弧形钢垫板1、平面钢垫板2、钢锚栓3、混凝土结构体4、结构胶5。
具体实施方式
一种带预压力的纤维增强复合材料锚固装置，其创新在于：所述纤维增强复合材料锚固装置用于连接纤维增强复合材料和混凝土结构体，并且能将纤维增强复合材料抵紧在混凝土结构体上；
纤维增强复合材料锚固装置由弧形钢垫板1、平面钢垫板2和钢锚栓3组成；所述钢锚栓3的一端形成锚固段，钢锚栓3的另一端形成螺纹段，螺纹段表面设置有螺纹；所述平面钢垫板2的中部设置有与钢锚栓3匹配的通孔；所述弧形钢垫板1的中部设置有与钢锚栓3匹配的通孔；钢锚栓3的中部套接在平面钢垫板2的通孔中，螺纹段和锚固段分别位于平面钢垫板2两侧，所述螺纹段的中部套接在弧形钢垫板1的通孔中，弧形钢垫板1的两端与平面钢垫板2的内侧面接触，螺纹段上设置有螺母，螺母将弧形钢垫板1卡在钢锚栓3上。
一种带预压力的纤维增强复合材料锚固结构，其创新在于：所述纤维增强复合材料锚固结构包括混凝土结构体、多个纤维增强复合材料锚固装置、两块片状的纤维增强复合材料；
所述纤维增强复合材料通过结构胶粘贴在混凝土结构体表面，两块纤维增强复合材料平行设置，两块纤维增强复合材料之间留有间隙；混凝土结构体表面设置有多个锚孔，锚孔的位置与所述间隙相对，多个锚孔沿间隙轴向分布；
所述纤维增强复合材料锚固装置由弧形钢垫板1、平面钢垫板2和钢锚栓3组成；所述钢锚栓3的一端形成锚固段，钢锚栓3的另一端形成螺纹段，螺纹段表面设置有螺纹；所述锚固段插接在锚孔中，多根钢锚栓3与多个锚孔一一对应；锚固段和锚孔通过结构胶粘结固定；所述平面钢垫板2的中部设置有与钢锚栓3匹配的通孔，钢锚栓3的中部套接在平面钢垫板2的通孔中，平面钢垫板2的外侧面分别与两块纤维增强复合材料的表面接触，平面钢垫板2两侧的边沿与纤维增强复合材料的外边沿齐平；所述弧形钢垫板1的中部设置有与钢锚栓3匹配的通孔，螺纹段的中部套接在弧形钢垫板1的通孔中，弧形钢垫板1的两端与平面钢垫板2的内侧面接触，弧形钢垫板1的两端分别与两块纤维增强复合材料的横向中部相对；所述螺纹段上设置有螺母，螺母将弧形钢垫板1抵紧在平面钢垫板2上，弧形钢垫板1处于预应力状态。

Claims (2)

1.一种带预压力的纤维增强复合材料锚固装置，其特征在于：所述纤维增强复合材料锚固装置用于连接纤维增强复合材料和混凝土结构体，并且能将纤维增强复合材料抵紧在混凝土结构体上；
纤维增强复合材料锚固装置由弧形钢垫板（1）、平面钢垫板（2）和钢锚栓（3）组成；所述钢锚栓（3）的一端形成锚固段，钢锚栓（3）的另一端形成螺纹段，螺纹段表面设置有螺纹；所述平面钢垫板（2）的中部设置有与钢锚栓（3）匹配的通孔；所述弧形钢垫板（1）的中部设置有与钢锚栓（3）匹配的通孔；钢锚栓（3）的中部套接在平面钢垫板（2）的通孔中，螺纹段和锚固段分别位于平面钢垫板（2）两侧，所述螺纹段的中部套接在弧形钢垫板（1）的通孔中，弧形钢垫板（1）的两端与平面钢垫板（2）的内侧面接触，螺纹段上设置有螺母，螺母将弧形钢垫板（1）卡在钢锚栓（3）上。
2.一种带预压力的纤维增强复合材料锚固结构，其特征在于：所述纤维增强复合材料锚固结构包括混凝土结构体、多个纤维增强复合材料锚固装置、两块片状的纤维增强复合材料；
所述纤维增强复合材料通过结构胶粘贴在混凝土结构体表面，两块纤维增强复合材料平行设置，两块纤维增强复合材料之间留有间隙；混凝土结构体表面设置有多个锚孔，锚孔的位置与所述间隙相对，多个锚孔沿间隙轴向分布；
所述纤维增强复合材料锚固装置由弧形钢垫板（1）、平面钢垫板（2）和钢锚栓（3）组成；所述钢锚栓（3）的一端形成锚固段，钢锚栓（3）的另一端形成螺纹段，螺纹段表面设置有螺纹；所述锚固段插接在锚孔中，多根钢锚栓（3）与多个锚孔一一对应；锚固段和锚孔通过结构胶粘结固定；所述平面钢垫板（2）的中部设置有与钢锚栓（3）匹配的通孔，钢锚栓（3）的中部套接在平面钢垫板（2）的通孔中，平面钢垫板（2）的外侧面分别与两块纤维增强复合材料的表面接触，平面钢垫板（2）两侧的边沿与纤维增强复合材料的外边沿齐平；所述弧形钢垫板（1）的中部设置有与钢锚栓（3）匹配的通孔，螺纹段的中部套接在弧形钢垫板（1）的通孔中，弧形钢垫板（1）的两端与平面钢垫板（2）的内侧面接触，弧形钢垫板（1）的两端分别与两块纤维增强复合材料的横向中部相对；所述螺纹段上设置有螺母，螺母将弧形钢垫板（1）抵紧在平面钢垫板（2）上，弧形钢垫板（1）处于预应力状态。
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