[發明專利]一種錨固裝置及生產工藝和應用

在審

• 申請號: 201910009464.1
• 申請日: 2019-01-04
• 公開（公告）號: CN109577675A
• 公開（公告）日: 2019-04-05
• 發明（設計）人: 丁一;陳文永;楊華僑;陳小兵
• 申請（專利權）人: 中冶建筑研究總院有限公司;中國京冶工程技術有限公司
• 主分類號: E04G23/02
• 分類號: E04G23/02;E04C5/12
• 代理公司: 北京慕達星云知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 11465
• 代理人: 李冉

本發明公開了一種錨固裝置及應用，包括基體、FRP板、端部鋼板和連接件；其中，在所述基體上設置有用于安裝所述端部鋼板的凹槽，所述FRP板位于所述基體上；所述端部鋼板包括：錨固段、延性控制變形段和連接段；所述FRP板與所述基體之間、所述基體與所述錨固段之間、所述FRP板與所述連接段之間均通過連接件固定。本發明通過端部鋼板的延性控制變形段的設計使構件出現端部鋼板變形段的屈服流動破壞，可根據需要靈活、主動、充分的發揮FRP板的抗拉強度，提高FRP的加固利用率；同時延性控制變形段的設計增大變形能力，使加固后構件出現延性破壞的破壞模式，使加固后構件的延性和FRP的加固利用率都得到了保證。

技術領域

本發明涉及土木工程技術領域，更具體的說是涉及一種錨固裝置及生產工藝和應用。

背景技術

纖維增強復合材料，簡稱為FRP，以其輕質、高強、耐腐蝕、加工便捷等顯著優點被廣泛的應用于結構加固之中。目前國際上使用最廣泛、研究最深入的就是外貼FRP片材加固技術，其又被稱為EB-FRP加固技術。大量研究表明，FRP-混凝土粘結界面比較脆弱，體現在FRP從混凝土上剝離為典型破壞形態的剝離破壞。這種破壞存在著顯著的缺點：一方面，FRP利用率低，在僅達到30％左右的利用率時FRP就從混凝土界面上剝離；另一方面，被加固構件的延性較差，破壞模式屬于脆性破壞。

為克服剝離破壞模式，眾多學者們進行了相關研究探索，得出了一些克服方法，例如：U型箍錨固法、FRP板機械錨固快速加固法、FRP嵌入式錨固法等方法。FRP板機械錨固快速加固法，簡稱為MF-FRP，通過按一定要求排列的金屬鉚釘群將FRP板直接固定在被加固構件表面，依靠鉚釘傳遞FRP板與混凝土之間的剪切力，保證FRP板與混凝土結構協調變形、共同工作，實現良好的加固效果。試驗及理論研究證明，MF-FRP加固法能顯著改善加固層界面的抗剝離性能，其具有的特殊技術優勢，存在廣闊的發展前景，引起了人們越來越多的關注。

然而，MF-FRP加固法依然沒能解決EB-FRP加固法所存在的矛盾：被加固構件的延性和FRP利用率得不到同時保證。MF-FRP加固法主要表現出以下幾種破壞模式：(1)壓區混凝土壓碎，加固區無明顯破壞特征，表現為脆性破壞；(2)FRP板在鉚釘錨出錨固處擠壓破壞，錨固失效；(3)鉚釘拔出，錨固失效，FRP板剝離破壞，壓區混凝土壓碎破壞，整個破壞過程持續時間長，有明顯的破壞特征，表現為延性破壞；(4)FRP板拉斷，表現為脆性破壞。目前的設計思路是，防止破壞模式(2)的出現，設計應使出現破壞模式(3)。破壞模式(3)，即鉚釘拔出、錨固失效、FRP板剝離破壞模式的出現能顯著提高被加固構件的延性，并且相比于EB-FRP加固法能一定程度上推遲剝離破壞模式的出現，提高抗剝離承載力。但是，FRP板抗拉強度還是沒有得到充分發揮，即FRP利用率依然很低。如果希望能提高FRP的利用率，充分發揮其抗拉強度，則會出現上述破壞模式(4)，即被加固構件表現為脆性破壞，被加固構件的延性得不到保障。

因此，如何能提高MF-FRP加固法中FRP利用率和結構延性是本領域技術人員亟需解決的問題。

發明內容

有鑒于此，本發明提供了一種錨固裝置，本發明一方面通過FRP板與混凝土基體之間、端部鋼板與混凝土基體之間以及端部鋼板與FRP板之間的連接固定設計，防止局部破壞或FRP板剝離破壞；另一方面通過在端部鋼板的延性控制變形段的設計使構件出現端部鋼板變形段的屈服流動破壞，可根據需要靈活、主動、充分的發揮FRP板的抗拉強度，提高FRP的加固利用率；同時延性控制變形段的設計增大變形能力，使加固后構件出現延性破壞的破壞模式，使加固后構件的延性和FRP的加固利用率都得到了保證。

為了達到上述目的，本發明采用如下技術方案：

一種錨固裝置，包括：基體、FRP板、端部鋼板和連接件；

其中，在所述基體上設置有用于安裝所述端部鋼板的凹槽，所述FRP板位于所述基體上；

所述端部鋼板包括：錨固段、延性控制變形段和連接段；