CN113530283A - 一种预应力碳纤维板应力补充方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种预应力碳纤维板应力补充方法，将千斤顶置于混凝土构件与位于混凝土构件下方、用于加固该混凝土构件的预应力碳纤维板之间并进行顶升，待千斤顶顶升至一定顶升量时，将直径与千斤顶的顶升量相匹配的辊轴置于混凝土构件的预应力碳纤维板之间，再卸除千斤顶，再采用结构胶对混凝土构件与预应力碳纤维板间产生的间隙进行填补。本发明的一种预应力碳纤维板应力补充方法，通过仅增加辊轴一个部件，就能实现在避免新增碳纤维板的同时，有效补充构件损失的预应力，有效提升原碳纤维板的利用效率，降低混凝土构件加固的成本，实用性极强，可大范围推广。
Description
技术领域
本发明属于混凝土加固技术领域，具体涉及一种预应力碳纤维板应力补充方法。
背景技术
碳纤维板作为常用的加固材料，具有轻质高强、耐腐蚀的特点。碳纤维板的使用方式分 为直接粘贴到构件表面以及通过锚具等手段施加预应力。预应力碳纤维板是一种主动的抗弯 加固手段，能有效提升构件承载力、控制裂缝及构件变形。但在长期使用过程中，由于碳纤 维松弛、混凝土徐变等原因会出现预应力损失的现象，造成加固效果降低。常规的解决方案 为新增额外的碳纤维板并进行预应力张拉，该方法可补充构件损失的预应力，但额外的工程 量会造成成本较高，且会降低原有碳板使用效率。
发明内容
本发明的目的在于克服上述现有技术中存在的长期使用过程中由于碳纤维松弛、混凝土 徐变等原因会出现预应力损失、新增额外的碳纤维板并进行预应力张拉成本较高且会降低原 有碳板使用效率的缺陷，提出一种预应力碳纤维板应力补充方法，通过仅增加辊轴一个部件， 就能实现在避免新增碳纤维板的同时，有效补充构件损失的预应力，降低成本。
为达到上述目的，本申请的技术方案为：
一种预应力碳纤维板应力补充方法，将千斤顶置于混凝土构件与位于混凝土构件下方、 用于加固该混凝土构件的预应力碳纤维板之间并进行顶升，待千斤顶顶升至一定顶升量时， 将直径与千斤顶的顶升量相匹配的辊轴置于混凝土构件的预应力碳纤维板之间，再卸除千斤 顶。
其优选的技术方案为：
如上所述的一种预应力碳纤维板应力补充方法，卸除千斤顶后，还包括：采用结构胶对 混凝土构件与预应力碳纤维板间产生的间隙进行填补。
如上所述的一种预应力碳纤维板应力补充方法，所述匹配是指：所述千斤顶顶升量略大 于辊轴的直径。
如上所述的一种预应力碳纤维板应力补充方法，所述千斤顶顶升量大于辊轴的直径 2-3mm。
如上所述的一种预应力碳纤维板应力补充方法，所述千斤顶的顶升量h与需要补充的预 应力f之间满足以下公式：
上式中，L为预应力碳纤维板的长度，E为预应力碳纤维板弹性模量。
如上所述的一种预应力碳纤维板应力补充方法，与预应力碳纤维板接触的千斤顶一端设 置倒角或倒角装置。
与现有技术相比，本申请所要求保护的技术方案至少具有以下技术效果：
本发明的一种预应力碳纤维板应力补充方法，通过在混凝土构件和预应力碳纤维板之间 布置一个预应力补充装置，通过仅增加辊轴一个部件，就能实现在避免新增碳纤维板的同时， 有效补充构件损失的预应力，有效提升原碳纤维板的利用效率，降低混凝土构件加固的成本， 实用性极强，可大范围推广。
附图说明
图1为本发明的一种预应力碳纤维板应力补充方法的构造原理示意图之一；
图2为本发明的一种预应力碳纤维板应力补充方法的构造原理示意图之二；
图3为本发明的一种预应力碳纤维板应力补充方法的构造原理示意图之三；
图4为本发明的一种预应力碳纤维板应力补充方法的构造原理示意图之四；
图5为本发明的一种预应力碳纤维板应力补充方法的千斤顶倒角结构示意图；
其中，100、混凝土梁；200、预应力碳纤维板；300、千斤顶；310、倒角；400、辊轴。
具体实施方式
下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而 不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员 可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范 围。
需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也 可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个 元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类 似的表述只是为了说明的目的。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人 员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施 例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项 目的任意的和所有的组合。
对于混凝土梁而言，其工程结构随着使用时间的增长会导致老化，因为使用功能的改变、 工程质量存在问题及遭受自然灾害等原因需要采取补强加固措施。目前常用的桥梁加固方法 有增大截面加固法、粘贴钢板加固法、碳纤维布加固法等，其皆属于被动加固，只有当桥梁 结构破坏产生应力变形之后碳纤维布和钢板才能被张拉并发挥作用，起到的加固效果有限。 预应力碳纤维板加固是采用主动加固的方法，它通过张拉碳纤维板并产生预应力加固钢筋混 凝土桥梁。预应力碳纤维板桥梁加固法与传统的碳纤维布加固法相比，更能充分发挥碳纤维 高强度的作用，与增大截面加固法或粘贴钢板加固法相比，其有较强的耐腐蚀性和耐久性， 抗拉强度大大增强。
请参阅图1，现有的预应力碳纤维板加固技术，是在预应力碳纤维板和混凝土梁梁底接 触面上涂抹粘结剂再张拉预应力碳纤维板，但在长期使用过程中，由于碳纤维松弛、混凝土 徐变等原因会出现预应力损失的现象，造成加固效果降低。常规的解决方案为新增额外的碳 纤维板并进行预应力张拉，该方法可补充构件损失的预应力，但额外的工程量会造成成本较 高，且会降低原有碳板使用效率。
为解决上述问题，如图2～5所示，本实施例提供一种预应力碳纤维板200应力补充方法， 将千斤顶300置于混凝土构件100与位于混凝土构件100下方、用于加固该混凝土构件100 的预应力碳纤维板200之间并进行顶升，待千斤顶300顶升至一定顶升量时，将直径与千斤 顶300的顶升量相匹配的辊轴400置于混凝土构件100的预应力碳纤维板200之间，再卸除 千斤顶300。
采用上述的方法，通过仅增加辊轴400一个部件，就能实现在避免新增碳纤维板的同时， 有效补充构件损失的预应力，有效提升原碳纤维板的利用效率，降低混凝土构件100加固的 成本，实用性极强，可大范围推广。
本实施例采用千斤顶300的目的，是在于利用千斤顶300在混凝土构件100与预应力碳 纤维板200之间顶升出一个能够容纳辊轴400的位置，本实施例中的千斤顶300是作为一种 顶升工具使用，其他类似的能够实现顶升功能的对象、装置或部件也能够在本实施例中适用。
同样的，对辊轴400而言，本实施例中的辊轴400主要用于代替预应力碳纤维板200对 混凝土构件100进行加固，所述辊轴400的设置也不仅仅局限于辊轴，其他类似的如倒角处 理钢板、钢块等也适用于本实施例中的辊轴。
更具体而言，由于卸除千斤顶300、辊轴400在混凝土构件100与预应力碳纤维板200 之间装配好后，在混凝土构件100与预应力碳纤维板200之间不可避免地会产生间隙。为了 解决这一问题，在一个优选的实施例中，如图5所示，在卸除千斤顶300后，还应该包括： 采用结构胶对混凝土构件100与预应力碳纤维板200间产生的间隙进行填补。其中，所述结 构胶可以为环氧树脂结构胶。
更进一步地，在上述方法中，辊轴400直径与千斤顶300的顶升量匹配是指：所述千斤 顶300顶升量略大于辊轴400的直径。更具体的说，所述千斤顶300顶升量大于辊轴400的直径2-3mm。如此设计的目的在于，可较方便地将锟轴置于混凝土构件与碳板间。
对辊轴400而言，辊轴400的直径由需补充的预应力大小决定，所述千斤顶 的顶升量h与需要补充的预应力f之间满足以下公式：
上式中，L为预应力碳纤维板的长度，E为预应力碳纤维板弹性模量。
通过建立千斤顶的顶升量h与需要补充的预应力f之间的联系方程公式，能够根据需要 补充的预应力f，现场计算出千斤顶的顶升量h，从而快速对千斤顶顶升量进行调整，进而选 择合适的辊轴400代替预应力碳纤维板200对混凝土构件100进行加固。
在另一个优选的实施例中，由于千斤顶300与预应力碳纤维板200接触时会轻易损伤预 应力碳纤维板200，进而会导致预应力碳纤维板200使用寿命降低，如图5所示，本实施例 在与预应力碳纤维板200接触的千斤顶300一端设置倒角310或倒角装置，进而能够避免损 伤预应力碳纤维板200。
上述虽然结合附图对本发明的具体实施方式进行了描述，但并非对本发明保护范围的限 制，所属领域技术人员应该明白，在本发明的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付 出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围以内。
Claims (6)
1.一种预应力碳纤维板应力补充方法，其特征在于，将千斤顶置于混凝土构件与位于混凝土构件下方、用于加固该混凝土构件的预应力碳纤维板之间并进行顶升，待千斤顶顶升至一定顶升量时，将直径与千斤顶的顶升量相匹配的辊轴置于混凝土构件的预应力碳纤维板之间，再卸除千斤顶。
2.根据权利要求1所述的一种预应力碳纤维板应力补充方法，其特征在于，卸除千斤顶后，还包括：采用结构胶对混凝土构件与预应力碳纤维板间产生的间隙进行填补。
3.根据权利要求1所述的一种预应力碳纤维板应力补充方法，其特征在于，所述匹配是指：所述千斤顶的顶升量略大于辊轴的直径。
4.根据权利要求3所述的一种预应力碳纤维板应力补充方法，其特征在于，所述千斤顶顶升量大于辊轴的直径2-3mm。
5.根据权利要求1～4所述的一种预应力碳纤维板应力补充方法，其特征在于，所述千斤顶的顶升量h与需要补充的预应力f之间满足以下公式：
上式中，L为预应力碳纤维板的长度，E为预应力碳纤维板弹性模量。
6.根据权利要求1所述的一种预应力碳纤维板应力补充方法，其特征在于，与预应力碳纤维板接触的千斤顶一端设置倒角或倒角装置。
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