[發明專利]一種梁抗疲勞用預應力碳纖維張拉錨固裝置的安裝方法

有效

• 申請號: 201910348127.5
• 申請日: 2019-04-28
• 公開（公告）號: CN110017034B
• 公開（公告）日: 2021-09-03
• 發明（設計）人: 王志宇;周夏芳;張濤
• 申請（專利權）人: 四川大學
• 主分類號: E04G23/02
• 分類號: E04G23/02
• 代理公司: 成都四合天行知識產權代理有限公司 51274
• 代理人: 郭受剛;王記明

本發明公開了一種梁抗疲勞用預應力碳纖維張拉錨固裝置，包括碳纖維柔性張拉裝置、楔形塊、錨固夾具A和錨固夾具B，錨固夾具A和錨固夾具B沿待加固梁的軸向間隔設置于待加固梁的下表面，碳纖維柔性張拉裝置兩端分別固定于錨固夾具A和錨固夾具B上，楔形塊位于錨固夾具A和錨固夾具B之間且其兩端分別頂持在碳纖維柔性張拉裝置上端面和待加固梁下表面。通過端部張拉裝置及中央張拉裝置的協同作用對碳纖維柔性張拉裝置進行張拉，不但使碳纖維柔性張拉裝置拉伸彈性形變量達到了10％至30％之間，同時端部張拉裝置和中央張拉裝置還可以多次反復利用，在達到技術效果的同時有效地控制了工程成本。

技術領域

本發明涉及預應力張拉錨固技術領域，具體涉及一種梁抗疲勞用預應力碳纖維張拉錨固裝置的安裝方法。

背景技術

疲勞破壞是工作應力狀態低于靜態應力強度而發生的一種破壞，是處于反復荷載作用的梁結構，如：公路橋梁、工業廠房吊車梁等主要失效模式之一。梁的截面主要呈現工字型和矩形，由于工藝缺陷、制造誤差以及超載等情況普遍存在，實際工程中的梁結構往往存在不同程度的損傷，所導致的應力集中必然使梁結構的受拉翼緣疲勞易損。碳纖維材料是一種新型的加固材料，與鋼材等傳統的加固材料相比具有抗拉強度高、施工方便、自重輕、抗腐蝕性及耐久性好等優點。隨著預應力技術的不斷成熟，利用預應力碳纖維板、碳纖維布或碳纖維筋加固現役混凝土結構從而延緩開裂已經得到廣泛應用,但加固修復梁結構仍處于研究階段。將現有的預應力張拉和錨固方法應用于碳纖維板加固梁受拉翼緣，存在諸多技術難題，例如：現有的錨固和張拉裝置一般只能單一地進行一次張拉錨固，不能對碳纖維板進行重復張拉；張拉裝置不便于安裝等。

發明內容

本發明目的在于解決現有的錨固和張拉裝置一般只能單一地進行一次張拉錨固，不能對碳纖維板進行重復張拉的問題，提供了一種梁抗疲勞用預應力碳纖維張拉錨固裝置及其安裝方法，不但方便了安裝，同時端部張拉裝置和中央張拉裝置還可以多次反復利用，在達到技術效果的同時有效地控制了工程成本。

本發明通過下述技術方案實現：

一種梁抗疲勞用預應力碳纖維張拉錨固裝置，包括碳纖維柔性張拉件、楔形塊、錨固夾具A和錨固夾具B，錨固夾具A和錨固夾具B沿待加固梁的軸向間隔設置于待加固梁的下表面，碳纖維柔性張拉件兩端分別固定于錨固夾具A和錨固夾具B上，楔形塊位于錨固夾具A和錨固夾具B之間且其兩端分別頂持在碳纖維柔性張拉件上端面和待加固梁下表面。在工程建設中，為提高建筑物本身穩定性的同時降低其自重，帶有翼緣的梁被廣泛應用；但是由于工藝缺陷、制造誤差以及超載等情況普遍存在，實際工程中的梁結構往往存在不同程度的損傷，所導致的應力集中必然使梁結構的受拉翼緣疲勞易損。碳纖維柔性張拉件是一種新型的加固材料，與鋼材等傳統的加固材料相比具有抗拉強度高、施工方便、自重輕、抗腐蝕性及耐久性好等優點。隨著預應力技術的不斷成熟，利用預應力碳纖維柔性張拉件加固現役混凝土結構從而延緩開裂的方法已經得到廣泛應用，但用碳纖維柔性張拉件來加固修復梁結構仍處于研究階段，主要是針對一些振幅較大的梁而言，在碳纖維柔性張拉件還沒有失效前梁便可能已經發生疲勞破壞了；經過研究后發現只有當固定于待加固梁表面的碳纖維柔性張拉件處于10%至30%的拉伸彈性形變內時才能對待加固梁因承受交變載荷產生的交變應力進行充分的吸收；本裝置中碳纖維柔性張拉件可以是碳纖維板、碳纖維布或者碳纖維筋等，本裝置在對不含有翼緣的矩形截面梁進行加固時，可以在矩形梁的兩側面上固定角鋼，形成翼緣；碳纖維柔性張拉件的兩端分別固定于錨固夾具A和錨固夾具B上，且碳纖維柔性張拉件處于10%至30%的拉伸彈性形變內，通過錨固夾具A和錨固夾具B有效的防止了碳纖維柔性張拉件在自身彈性回力的作用下恢復形變，同時在錨固夾具A和錨固夾具B之間還設置了楔形塊，通過楔形塊對碳纖維柔性張拉件的頂持，增加了單位長度的待加固梁所對應的碳纖維柔性張拉件的長度，保證了當梁在承受交變載荷時，碳纖維柔性張拉件能夠充分的吸收因交變載荷而產生的交變應力，提高了待加固梁的疲勞強度，進而提高了使用該梁的工程結構的穩定性。