CN110206337B - 用于锚固纤维增强复合材料的金属锚固件及锚固结构 - Google Patents

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Abstract

本发明提出了一种用于锚固纤维增强复合材料的金属锚固件及锚固结构，其中，金属锚固件用于连接纤维增强复合材料和混凝土结构体，使纤维增强复合材料对混凝土结构体起到加固作用；金属锚固件由剪切锚杆和应力分散粘结板组成；所述剪切锚杆为圆柱形结构；所述应力分散粘结板为圆形板或扇形板；本发明的有益技术效果是：提出了一种用于锚固纤维增强复合材料的金属锚固件及锚固结构，该方案可以避免纤维增强复合材料脆性剥离，并且锚固结构具有较好的抗腐蚀性能。

Description

用于锚固纤维增强复合材料的金属锚固件及锚固结构
技术领域
本发明涉及一种混凝土结构加固技术，尤其涉及一种用于锚固纤维增强复合材料的金属锚固件及锚固结构。
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，但是外露的机械装置存在锈蚀问题，不适用于较强的腐蚀环境。
发明内容
针对背景技术中的问题，本发明提出了一种用于锚固纤维增强复合材料的金属锚固件，其创新在于：所述金属锚固件用于连接纤维增强复合材料和混凝土结构体，使纤维增强复合材料对混凝土结构体起到加固作用；金属锚固件由剪切锚杆和应力分散粘结板组成；所述剪切锚杆为圆柱形结构；所述应力分散粘结板为圆形板或扇形板；
应力分散粘结板采用圆形板时，剪切锚杆的一端与圆形板的端面连接，且剪切锚杆和圆形板同轴；
应力分散粘结板采用扇形板时，剪切锚杆的一端与扇形板的端面连接，剪切锚杆的轴心靠近扇形板的圆心，剪切锚杆的轴向与扇形板的端面垂直。
前述的金属锚固件，其剪切锚杆用于与混凝土结构体上的锚孔粘结，应力分散粘结板用于粘结纤维增强复合材料。
采用前述的金属锚固件的锚固结构方案为：一种用于锚固纤维增强复合材料的锚固结构，所述锚固结构包括待加固的混凝土结构体、多个金属锚固件和片状的纤维增强复合材料；
所述金属锚固件的结构如前所述；
所述混凝土结构体上设置有与多个金属锚固件一一对应的多个锚孔，锚孔内径与剪切锚杆的外径匹配；剪切锚杆插接在锚孔内，应力分散粘结板的内侧面与混凝土结构体的表面接触，剪切锚杆外壁和锚孔内壁之间的间隙内填充有结构胶，剪切锚杆和锚孔通过结构胶粘结固定；混凝土结构体和应力分散粘结板的外表面上涂抹有结构胶，纤维增强复合材料的内侧面通过结构胶粘结在混凝土结构体和应力分散粘结板的外表面上；应力分散粘结板采用扇形板时，多个扇形板的朝向相同，且扇形板上弧形边的朝向与纤维增强复合材料的受拉方向同向；
通过调节剪切锚杆和应力分散粘结板的尺寸参数，使应力分散粘结板和纤维增强复合材料的粘结强度大于剪切锚杆的剪切破坏强度。
前述锚固结构的原理是：一方面，混凝土结构体、金属锚固件和纤维增强复合材料通过结构胶粘结在一起，使纤维增强复合材料和混凝土结构体能够协同受力，对混凝土结构体起到加固效果，另一方面，混凝土结构体和纤维增强复合材料之间的剪力会通过应力分散粘结板传递到剪切锚杆上，再由剪切锚杆传递至混凝土结构中，由于应力分散粘结板和纤维增强复合材料的粘结强度大于剪切锚杆的剪切破坏强度，这就使得锚固结构的破坏受剪切锚杆的剪切破坏控制，而金属锚固件在剪切破坏过程中具有良好的变形能力，呈典型的延性破坏模态，进而使得整个锚固结构的破坏呈现延性，从而避免纤维增强复合材料脆性剥离；此外，金属锚固件被结构胶包裹在内，可以有效避免金属锚固件被腐蚀，特别适用于对腐蚀环境中的混凝土结构进行加固处理。
本发明的有益技术效果是：提出了一种用于锚固纤维增强复合材料的金属锚固件及锚固结构，该方案可以避免纤维增强复合材料脆性剥离，并且锚固结构具有较好的抗腐蚀性能。
附图说明
图1、本发明锚固结构的爆炸图一（采用扇形板时）；
图2、本发明锚固结构的爆炸图二（采用圆形板时）；
图3、本发明的锚固结构剖面示意图（图中应力分散粘结板采用圆形板）；
图4、图3中圆圈部分的放大图；
图中各个标记所对应的名称分别为：剪切锚杆1、应力分散粘结板2、混凝土结构体3、金属锚固件4、结构胶5、纤维增强复合材料6。
具体实施方式
一种用于锚固纤维增强复合材料的金属锚固件，其创新在于：所述金属锚固件用于连接纤维增强复合材料和混凝土结构体3，使纤维增强复合材料对混凝土结构体3起到加固作用；金属锚固件由剪切锚杆1和应力分散粘结板2组成；所述剪切锚杆1为圆柱形结构；所述应力分散粘结板2为圆形板或扇形板；
应力分散粘结板2采用圆形板时，剪切锚杆1的一端与圆形板的端面连接，且剪切锚杆1和圆形板同轴；
应力分散粘结板2采用扇形板时，剪切锚杆1的一端与扇形板的端面连接，剪切锚杆1的轴心靠近扇形板的圆心，剪切锚杆1的轴向与扇形板的端面垂直。
一种用于锚固纤维增强复合材料的锚固结构，其创新在于：所述锚固结构包括待加固的混凝土结构体3、多个金属锚固件和片状的纤维增强复合材料；
所述金属锚固件由剪切锚杆1和应力分散粘结板2组成；所述剪切锚杆1为圆柱形结构；所述应力分散粘结板2为圆形板或扇形板；
应力分散粘结板2采用圆形板时，剪切锚杆1的一端与圆形板的端面连接，且剪切锚杆1和圆形板同轴；
应力分散粘结板2采用扇形板时，剪切锚杆1的一端与扇形板的端面连接，剪切锚杆1的轴心靠近扇形板的圆心，剪切锚杆1的轴向与扇形板的端面垂直；
所述混凝土结构体3上设置有与多个金属锚固件一一对应的多个锚孔，锚孔内径与剪切锚杆1的外径匹配；剪切锚杆1插接在锚孔内，应力分散粘结板2的内侧面与混凝土结构体3的表面接触，剪切锚杆1外壁和锚孔内壁之间的间隙内填充有结构胶，剪切锚杆1和锚孔通过结构胶粘结固定；混凝土结构体3和应力分散粘结板2的外表面上涂抹有结构胶，纤维增强复合材料的内侧面通过结构胶粘结在混凝土结构体3和应力分散粘结板2的外表面上；应力分散粘结板2采用扇形板时，多个扇形板的朝向相同，且扇形板上弧形边的朝向与纤维增强复合材料的受拉方向同向；
通过调节剪切锚杆1和应力分散粘结板2的尺寸参数，使应力分散粘结板2和纤维增强复合材料的粘结强度大于剪切锚杆1的剪切破坏强度。

Claims (1)

1.一种用于锚固纤维增强复合材料的锚固结构，其特征在于：所述锚固结构包括待加固的混凝土结构体（3）、多个金属锚固件和片状的纤维增强复合材料；
所述金属锚固件由剪切锚杆（1）和应力分散粘结板（2）组成；所述剪切锚杆（1）为圆柱形结构；所述应力分散粘结板（2）为圆形板或扇形板；
应力分散粘结板（2）采用圆形板时，剪切锚杆（1）的一端与圆形板的端面连接，且剪切锚杆（1）和圆形板同轴；
应力分散粘结板（2）采用扇形板时，剪切锚杆（1）的一端与扇形板的端面连接，剪切锚杆（1）的轴心靠近扇形板的圆心，剪切锚杆（1）的轴向与扇形板的端面垂直；
所述混凝土结构体（3）上设置有与多个金属锚固件一一对应的多个锚孔，锚孔内径与剪切锚杆（1）的外径匹配；剪切锚杆（1）插接在锚孔内，应力分散粘结板（2）的内侧面与混凝土结构体（3）的表面接触，剪切锚杆（1）外壁和锚孔内壁之间的间隙内填充有结构胶，剪切锚杆（1）和锚孔通过结构胶粘结固定；混凝土结构体（3）和应力分散粘结板（2）的外表面上涂抹有结构胶，纤维增强复合材料的内侧面通过结构胶粘结在混凝土结构体（3）和应力分散粘结板（2）的外表面上；应力分散粘结板（2）采用扇形板时，多个扇形板的朝向相同，且扇形板上弧形边的朝向与纤维增强复合材料的受拉方向同向；
通过调节剪切锚杆（1）和应力分散粘结板（2）的尺寸参数，使应力分散粘结板（2）和纤维增强复合材料的粘结强度大于剪切锚杆（1）的剪切破坏强度。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5813332B2 (ja) * 1978-12-04 1983-03-12 株式会社ほくさん 強化プラスチツク製品の積層成形方法
US4688361A (en) * 1986-05-06 1987-08-25 Kelly Thomas L Gum-tape plate bonded roofing system
CN2806601Y (zh) * 2005-06-30 2006-08-16 淄博德惠来装饰瓷板有限公司 纤瓷板背衬干挂内外墙体表面装饰结构
CN1743627A (zh) * 2005-07-29 2006-03-08 武汉大学 一种加固混凝土受弯构件的方法
CN101691817B (zh) * 2009-09-14 2011-01-05 华东交通大学 一种frp布材抗弯加固钢筋混凝土梁附加锚固方法
CN204475569U (zh) * 2014-11-18 2015-07-15 山东聊建集团有限公司 一种建筑结构与保温一体外模复合板及锚固件
CN104805774A (zh) * 2015-03-16 2015-07-29 济南市市政工程设计研究院（集团）有限责任公司 用于混凝土板梁的预应力复合纤维加固装置以及实施工艺
CN205804641U (zh) * 2016-06-12 2016-12-14 中国十七冶集团有限公司 一种保温节能碳纤维网格加固产热系统
CN106978892A (zh) * 2017-04-12 2017-07-25 重庆思贝肯节能技术开发有限公司 带有内置式锚固装置的金丝保温装饰板及其制作安装方法

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