[發明專利]一種混凝土柱的錨固裝置

在審

• 申請號: 201611010465.0
• 申請日: 2016-11-17
• 公開（公告）號: CN107035158A
• 公開（公告）日: 2017-08-11
• 發明（設計）人: 陳光明;張俊杰;姜濤
• 申請（專利權）人: 廣東工業大學
• 主分類號: E04G23/02
• 分類號: E04G23/02
• 代理公司: 廣東廣信君達律師事務所44329
• 代理人: 楊曉松

技術領域

本發明屬于加固混凝土結構技術領域，具體涉及一種混凝土柱的錨固裝置。

背景技術

纖維增強復合材料(Fibre Reinforced Polymer,，簡稱FRP)因具有高強度、耐腐蝕、輕質、施工便捷等優點，被廣泛運用于混凝土結構及其他結構的加固中。目前在結構加固工程中主要是采用FRP外貼于梁、板、柱等結構構件表面的形式以提高結構構件的承載力。

目前，FRP加固建筑結構的方法通常是使用樹脂等膠粘材料浸潤纖維布后，將其粘貼在結構構件表面，對結構構件進行加固補強。其中，FRP加固技術常用到的樹脂多為易燃、易熔的高分子材料。大量研究表明，沒有采取防火措施的FRP加固構件，在受熱或受火時，樹脂基體在較高的溫度下將發生軟化或分解(如常用樹脂的軟化點范圍為80～120℃，如果在沒有任何保護措施而完全暴露在熱空氣的環境中，一般在180～200℃就會發生熱氧化分解，且當溫度達到450℃時，環氧樹脂會開始燃燒，同時釋放出黑煙和有毒氣體，產生二次污染)，在FRP搭接部位容易發生粘結失效破壞，導致整個構件的承載能力大大降低。上述問題為FRP用于建筑結構加固所面臨的主要難題之一。為解決上述問題，公布號為CN 105715070 A的發明專利提出通過將碳纖維條帶的首端和尾端分別進行壓入纏繞和纏結處理，實現自鎖錨固，無需采用可燃易燃的膠粘劑作為粘結材料，使碳纖維條帶在高溫破壞下，依然能對結構構件形成較好的約束作用。上述專利利用纖維條帶自鎖錨固的方式，解決了膠粘劑及纖維基體材料在火災等高溫作用下失效造成結構加固承載力下降及或失效的問題；然而，上述錨固方法在應用上存在一定困難，主要表現在實際操作過程較為繁瑣，且該方法僅僅適用于加固所用纖維條帶寬度較小的情況；在纖維條帶較寬的時候其自錨難度增加，自錨效果減弱。公布號為CN 104631853 A的發明專利提出一種加固混凝土結構的纖維增強復合材料錨固裝置，其原理為錨板在纖維布受力后在預留槽孔中繞一定方向轉動，使錨板與槽孔兩側壁形成壓力而實現錨板在槽孔中的自鎖錨固，并在槽孔中錨板周邊的空隙位置注入粘結緊固材料，使錨板固定于預留槽孔中。上述專利延緩或避免了外貼FRP加固混凝土結構的剝離破壞，增加了FRP材料利用率，增強了外貼FRP加固結構的效果，然而該裝置主要解決的是FRP在混凝土中的錨固問題，未解決纖維增強復合材料相互之間的無粘結搭接問題，且主要應用于加固混凝土梁中。公告號為CN 101949198 B的發明專利提出了一種平行桿式錨固裝置，該裝置無須對柔性片材實施粘結或縫合即可簡捷高效地實現對受拉柔性片材的牢固夾持，但是該裝置亦主要解決的是纖維增強片材在結構構件中的錨固問題，并未解決纖維增強復合材料相互之間的無粘結搭接的問題。其它纖維增強復合材料的錨固裝置或錨固方法(如CN 105275219 A、CN 101929250 B、CN 101929253 B、CN 101929254 B)也存在類似的問題。

發明內容

基于此，針對纖維增強復合材料用于建筑結構加固時在耐高溫方面的不足，提供一種帶轉動板的纖維增強復合材料約束混凝土柱錨固裝置，使纖維布能在錨板中自鎖錨固從而實現纖維布的無粘結搭接傳力。根據工程實際需要，該錨固裝置可以實現標準化定制，施工及應用方便。。

本發明提供一種錨固裝置，其包括開設有通孔的錨板及通過轉動軸支承在所述錨板上的轉動板組成，所述轉動板在纖維布受力后受其牽引繞所述轉動軸旋轉一定角度，對所述纖維布形成附加壓力，使其緊壓于被約束的所述混凝土柱外表面，增加所述纖維布與所述錨板的緊固力及與所述混凝土柱表面間的摩擦力,實現對所述纖維布的自鎖錨固。

在其中一個實施例中，所述轉動板至少為2塊，并以所述錨板中軸線為對稱軸呈軸對稱布置。

在其中一個實施例中，所述纖維布垂直纏繞在所述混凝土柱外表面，或者，所述纖維布呈螺旋狀纏繞在混凝土柱外表面。

在其中一個實施例中，所述混凝土柱徑向方向纏繞附加纖維布，用于固定所述呈螺旋狀纏繞在混凝土柱表面的纖維布。

在其中一個實施例中，所述錨板及轉動板的材料為可加工成型且不易變形的耐高溫材料。

在其中一個實施例中，所述被錨固的纖維布的纖維材料為碳纖維、玻璃纖維、芳綸纖維、玄武巖纖維中的一種或者一種以上的組合。

在其中一個實施例中，所述錨板的通孔分布情況為長邊開孔數m≥3，短邊開孔數n≥1。