CN110388090A - 一种基于形状记忆合金的rc梁预应力抗剪加固装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于形状记忆合金的RC梁预应力抗剪加固装置，包括丝材锚固装置及若干对NiTiNb形状记忆合金丝，丝材锚固装置包括第一角钢及第二角钢，第一角钢及第二角钢均固定于RC梁的同一侧面上，第一角钢与第二角钢相连接；各对NiTiNb形状记忆合金丝中，第一根NiTiNb形状记忆合金丝一端固定于第一角钢上，第二根NiTiNb形状记忆合金丝的一端固定于第二角钢上，第二根NiTiNb形状记忆合金丝的另一端与第一根NiTiNb形状记忆合金丝的另一端通过U型夹相连接，其中，各对NiTiNb形状记忆合金丝与第一角钢及第二角钢均组成环形结构；该装置能够提高RC梁的抗剪性能，且能够有效的克服传统主动约束加固方法带来的各种问题。
Description
技术领域
本发明属于工程结构加固技术领域，涉及一种基于形状记忆合金的 RC梁预应力抗剪加固装置。
背景技术
由于社会经济的发展和人民生活的提高,我国建筑业发展十分迅速。 目前建筑业进入了空前繁荣时期,人们对建筑的数量、质量和使用功能等 提出了越来越多的新要求一方面各种新型材料以及新工艺不断涌现另一 方面,在不断进行新建、不断发展新技术的同时,建筑业正面临着如何对 已有的建筑结构进行维护和改造加固的问题。土木工程结构中RC梁的抗 剪性能是影响RC梁破坏形态以及结构安全的关键因素。随着日前地震灾 害形势日趋严重，钢筋混凝土梁尤其是钢筋混凝土梁端抗剪加固新技术 和新方法研发工作日趋重要和紧迫。
在钢筋混凝土梁周围增加外加箍筋、箍板或者包裹FRP布是钢筋混 凝土梁抗剪加固的普遍加固方法。但是由于此类抗剪加固方法仅仅是对 钢筋混凝土梁增加横向约束钢筋抵抗梁中剪力，仅对梁中混凝土产生被 动约束作用，而且这种被动约束作用不是非常显著，具有较大局限性。 目前，用于混凝土主动约束加固最常见的材料为钢材(预应力钢丝、预 应力钢绞线和预应力钢板箍)和纤维增强复合材料(FRP)。但钢材容易 发生锈蚀，耐久性差。FRP需用环氧树脂作为粘合剂粘贴在构件表面， 有发生脱落的危险。此外，这两类材料预应力的施加都需借助专用张拉 设备，会耗费过多的人力、物力和财力。
发明内容
本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供了一种基于形状 记忆合金的RC梁预应力抗剪加固装置，该装置能够提高RC梁的抗剪性 能，且能够有效的克服传统主动约束加固方法带来的各种问题。
为达到上述目的，本发明所述的基于形状记忆合金的RC梁预应力抗 剪加固装置包括丝材锚固装置及若干对NiTiNb形状记忆合金丝，丝材锚 固装置包括第一角钢及第二角钢，第一角钢及第二角钢均固定于RC梁的 同一侧面上，第一角钢与第二角钢相连接；
各对NiTiNb形状记忆合金丝中，第一根NiTiNb形状记忆合金丝一 端固定于第一角钢上，第二根NiTiNb形状记忆合金丝的一端固定于第二 角钢上，第二根NiTiNb形状记忆合金丝的另一端与第一根NiTiNb形状 记忆合金丝的另一端通过U型夹相连接，其中，各对NiTiNb形状记忆合 金丝与第一角钢及第二角钢均组成环形结构；
在安装时，各对NiTiNb形状记忆合金丝连接有用于激活NiTiNb形 状记忆合金丝的形状记忆效应的外部热激励电源设备。
第一角钢与第二角钢之间通过可调螺杆相连接。
第一角钢及第二角钢上均设置有可调螺栓，各可调螺栓上均固定有 圆环，其中，第一角钢上的一个圆环对应一根第一根NiTiNb形状记忆合 金丝，各第一根NiTiNb形状记忆合金丝与第一角钢上对应的圆环相连 接，第二角钢上的一个圆环对应一根第二根NiTiNb形状记忆合金丝，各 第二根NiTiNb形状记忆合金丝与第二角钢上对应的圆环相连接。
第一角钢及第二角钢通过螺栓固定于RC梁上。
各对NiTiNb形状记忆合金丝沿RC梁的轴向依次平行分布。
第一角钢及第二角钢上均设置有用于供可调螺栓穿过的螺栓孔。
本发明具有以下有益效果：
本发明所述的基于形状记忆合金的RC梁预应力抗剪加固装置在具 体操作时，通过第一角钢及第二角钢将NiTiNb形状记忆合金丝缠绕固定 于RC梁上，通过NiTiNb形状记忆合金丝提供永久稳定的回复应力，且 不需要机械张拉，通过热激励即可产生预应力，操作简单有效，可以有 效地提RC梁的抗剪性能，可克服传统主动约束加固方法预应力施加步骤 繁琐、预应力施工机械繁重(需配套大型张拉机械设备和特殊张拉锚具 等)和预应力损失严重等缺陷，并有效提升工程结构质量和施工速度， 操作方便、简单，便于施工。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明中外部热激励电源设备2的连接关系示意图；
图3为本发明中第一角钢的示意图。
其中，1为NiTiNb形状记忆合金丝、2为外部热激励电源设备、3 为可调螺栓、4为丝材锚固装置、5为螺栓、6为可调螺杆、7为螺栓孔、 8为圆环、9为U型夹、10为RC梁。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步详细描述：
参考图1至图3，本发明所述的基于形状记忆合金的RC梁预应力抗 剪加固装置包括丝材锚固装置4及若干对NiTiNb形状记忆合金丝1，丝 材锚固装置4包括第一角钢及第二角钢，第一角钢及第二角钢均固定于 RC梁10的同一侧面上，第一角钢与第二角钢相连接；各对NiTiNb形状 记忆合金丝1中，第一根NiTiNb形状记忆合金丝1一端固定于第一角钢上，第二根NiTiNb形状记忆合金丝1的一端固定于第二角钢上，第二根NiTiNb形状记忆合金丝1的另一端与第一根NiTiNb形状记忆合金丝1 的另一端通过U型夹9相连接，其中，各对NiTiNb形状记忆合金丝1 与第一角钢及第二角钢均组成环形结构；在安装时，各对NiTiNb形状记 忆合金丝1连接有用于激活NiTiNb形状记忆合金丝1的形状记忆效应的 外部热激励电源设备2。
第一角钢与第二角钢之间通过可调螺杆6相连接；第一角钢及第二 角钢上均设置有可调螺栓3，各可调螺栓3上均固定有圆环8，其中，第 一角钢上的一个圆环8对应一根第一根NiTiNb形状记忆合金丝1，各第 一根NiTiNb形状记忆合金丝1与第一角钢上对应的圆环8相连接，第二 角钢上的一个圆环8对应一根第二根NiTiNb形状记忆合金丝1，各第二 根NiTiNb形状记忆合金丝1与第二角钢上对应的圆环8相连接。
第一角钢及第二角钢通过螺栓5固定于RC梁10上；各对NiTiNb形状记忆合金丝1沿RC梁10的轴向依次平行分布；第一角钢及第二角 钢上均设置有用于供可调螺栓3穿过的螺栓孔7。
本发明的施工过程为：
1)在第一角钢及第二角钢上开设有螺栓孔7；
2)将可调螺栓3固定安装于各螺栓孔7中，其中，各可调螺栓3 上均设置有圆环8，其中，圆环8与角钢之间不宜过分贴近，以保证可 调螺栓3有足够的张拉行走距离；
3)将NiTiNb形状记忆合金丝1的一端固定于可调螺栓3上的圆环 8，另一端通过采用U型夹9进行锚固；
4)拧紧可调螺栓3以对NiTiNb形状记忆合金丝1施加应力张拉；
5)将各根NiTiNb形状记忆合金丝1通过电线串联起来，并利用外 部热激励电源设备2连接NiTiNb形状记忆合金丝1，通过电阻热效应激 活NiTiNb形状记忆合金丝1的形状记忆效应。
本具体实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对本发明的限制， 本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有 创造性贡献的修改，但只要在本发明的权利要求范围内都受专利法的保 护。
Claims (6)
1.一种基于形状记忆合金的RC梁预应力抗剪加固装置，其特征在于，包括丝材锚固装置(4)及若干对NiTiNb形状记忆合金丝(1)，丝材锚固装置(4)包括第一角钢及第二角钢，第一角钢及第二角钢均固定于RC梁(10)的同一侧面上，第一角钢与第二角钢相连接；
各对NiTiNb形状记忆合金丝(1)中，第一根NiTiNb形状记忆合金丝(1)一端固定于第一角钢上，第二根NiTiNb形状记忆合金丝(1)的一端固定于第二角钢上，第二根NiTiNb形状记忆合金丝(1)的另一端与第一根NiTiNb形状记忆合金丝(1)的另一端通过U型夹(9)相连接，其中，各对NiTiNb形状记忆合金丝(1)与第一角钢及第二角钢均组成环形结构；
在安装时，各对NiTiNb形状记忆合金丝(1)连接有用于激活NiTiNb形状记忆合金丝(1)的形状记忆效应的外部热激励电源设备(2)。
2.根据权利要求1所述的基于形状记忆合金的RC梁预应力抗剪加固装置，其特征在于，第一角钢与第二角钢之间通过可调螺杆(6)相连接。
3.根据权利要求1所述的基于形状记忆合金的RC梁预应力抗剪加固装置，其特征在于，第一角钢及第二角钢上均设置有可调螺栓(3)，各可调螺栓(3)上均固定有圆环(8)，其中，第一角钢上的一个圆环(8)对应一根第一根NiTiNb形状记忆合金丝(1)，各第一根NiTiNb形状记忆合金丝(1)与第一角钢上对应的圆环(8)相连接，第二角钢上的一个圆环(8)对应一根第二根NiTiNb形状记忆合金丝(1)，各第二根NiTiNb形状记忆合金丝(1)与第二角钢上对应的圆环(8)相连接。
4.根据权利要求1所述的基于形状记忆合金的RC梁预应力抗剪加固装置，其特征在于，第一角钢及第二角钢通过螺栓(5)固定于RC梁(10)上。
5.根据权利要求1所述的基于形状记忆合金的RC梁预应力抗剪加固装置，其特征在于，各对NiTiNb形状记忆合金丝(1)沿RC梁(10)的轴向依次平行分布。
6.根据权利要求1所述的基于形状记忆合金的RC梁预应力抗剪加固装置，其特征在于，第一角钢及第二角钢上均设置有用于供可调螺栓(3)穿过的螺栓孔(7)。
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Cited By (3)
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|---|---|---|---|---|
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Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN203008229U (zh) * | 2013-01-04 | 2013-06-19 | 天津市喜安意建筑技术开发应用有限公司 | 用碳纤维布加固的钢筋混凝土梁柱 |
| CN203742193U (zh) * | 2014-02-26 | 2014-07-30 | 华侨大学 | 一种钢筋混凝土梁预应力钢丝绳加固装置 |
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Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN203008229U (zh) * | 2013-01-04 | 2013-06-19 | 天津市喜安意建筑技术开发应用有限公司 | 用碳纤维布加固的钢筋混凝土梁柱 |
| CN203742193U (zh) * | 2014-02-26 | 2014-07-30 | 华侨大学 | 一种钢筋混凝土梁预应力钢丝绳加固装置 |
| CN210421994U (zh) * | 2019-07-16 | 2020-04-28 | 西安建筑科技大学 | 一种基于形状记忆合金的rc梁预应力抗剪加固装置 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 马强: "形状记忆合金加固混凝土圆柱的机理分析", 《中国优秀硕士学位论文全文数据库（工程科技Ⅱ辑）》, no. 05, 15 May 2014 (2014-05-15), pages 13 * |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111042563A (zh) * | 2019-12-04 | 2020-04-21 | 东南大学 | 一种sma-frp抗剪增强混凝土梁装置及其实施方法 |
| CN111042563B (zh) * | 2019-12-04 | 2021-11-26 | 东南大学 | 一种sma-frp抗剪增强混凝土梁装置及其实施方法 |
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| CN110984620B (zh) * | 2019-12-30 | 2022-06-07 | 扬州大学 | 一种形状记忆合金预应力u型箍—frp加固混凝土梁的施工方法 |
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