[發明專利]一種細長圓柱的加固裝置及安裝方法

在審

• 申請號: 201910001948.1
• 申請日: 2019-01-02
• 公開（公告）號: CN109853977A
• 公開（公告）日: 2019-06-07
• 發明（設計）人: 陳慶軍;江少坤;蔡健;王福鑫;左志亮;楊春;李崇磊
• 申請（專利權）人: 華南理工大學
• 主分類號: E04G23/02
• 分類號: E04G23/02
• 代理公司: 廣州市華學知識產權代理有限公司 44245
• 代理人: 黃磊

本發明公開一種細長圓柱的加固裝置及安裝方法，所述細長圓柱的加固裝置包括頂部套筒、中部套筒、底部套筒和加固帶，頂部套筒、中部套筒和底部套筒分別套接于細長圓柱的頂部、中部和底部，頂部套筒和底部套筒分別設有外伸耳環，中部套筒設有伸縮桿，加固帶的兩端分別連接于頂部套筒和底部套筒上的外伸耳環，伸縮桿一端與中部套筒連接，另一端抵接于加固帶。本發明細長圓柱的加固裝置為非永久性固定的裝置，隨時可以安裝與拆卸，且僅對圓柱部分表面進行噴砂處理，對原結構的損傷可以忽略不計。不需要千斤頂等重型器械協助，且效果顯著，能夠提供雙向支撐，不僅在平面內對柱體進行有效加固，而且能夠防止平面外屈曲。

技術領域

本發明涉及結構加固技術領域，特別涉及一種細長圓柱的加固裝置及安裝方法。

背景技術

在工程實踐中，細長柱的受壓失穩是一個普遍的難題。相比短柱，受壓狀態下的細長柱在完全發揮截面的材料極限承載力之前，往往由于存在初始偏心距導致產生附加彎矩和側向撓度，而隨著荷載的增加，兩者將不斷增大；最終使得長柱在軸力和彎矩的共同作用下提前破壞。而且試驗表明，長細比越大，承載能力降低越多。

失穩破壞的存在，使得受壓的細長構件不能完全發揮材料的性能，一方面既降低了結構的安全度，另一方面也增加了建造與維護成本，例如輸電塔、電線桿、廣告桿等。因此，亟需經濟實用的結構加固與修復技術。

以輸電塔為例，常用的加固方法可分為加大截面法與改變傳力路徑法。前者包括并聯構件法、現場焊接法。并聯構件需要在原結構上開孔，施工難度大，且沖孔可能對結構造成損傷，容易造成安全隱患；現場焊接法存在高空焊接施工的缺點，還會使原主材產生殘余應力。改變傳力路徑法，主要通過增設支撐(橫向隔板、斜撐、貼身拉線等)來改變原結構的計算圖形，從而實現加固的效果。此法一般操作簡便，而且對原結構的損傷較小。

碳纖維增強聚合物(Carbon Fiber Reinforced Polymer，以下簡稱CFRP)具有強度高、質量輕、耐腐蝕、熱性能好等優點，因此經常用于改變傳力路徑的加固方法中。傳統的方法是粘結CFRP板，然而，該方法存在由于粘結劑老化、加固板與構件表面脫離等因素而造成CFRP無法充分發揮材料強度的問題。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術的不足，提供一種細長圓柱的加固裝置，以實現通過簡便的裝置達到良好加固效果的目的。

本發明的另一目的在于提供一種上述細長圓柱加固裝置的安裝方法。

本發明的技術方案為：一種細長圓柱的加固裝置，包括頂部套筒、中部套筒、底部套筒和加固帶，頂部套筒、中部套筒和底部套筒分別套接于細長圓柱的頂部、中部和底部，頂部套筒和底部套筒分別設有外伸耳環，中部套筒設有伸縮桿，加固帶的兩端分別連接于頂部套筒和底部套筒上的外伸耳環，伸縮桿一端與中部套筒連接，另一端抵接于加固帶。

進一步，所述頂部套筒、中部套筒和底部套筒分別包括兩個半圓形鋼套，半圓形鋼套的兩側分別設有固定板，兩個半圓形鋼套上的固定板固定至一起，各個套筒均采用兩個半圓形鋼套拼合成，使得各個套筒安裝至細長圓柱更加方便。

進一步，所述固定板上設有固定孔，兩個半圓形鋼套上的固定板通過螺栓螺母固定至一起，方便各個套筒與細長圓柱之間的安裝與拆卸。

進一步，所述頂部套筒和底部套筒分別具有四個外伸耳環，沿同一直徑上的兩個外伸耳環為一組，兩組外伸耳環相互垂直。

進一步，每組外伸耳環與固定板之間的夾角為35-45°。

進一步，所述中部套筒具有四根伸縮桿，沿同一直徑上的兩根伸縮桿為一組，兩組伸縮桿相互垂直。

進一步，每組伸縮桿與相鄰固定板之間的夾角為35-45°。