[發明專利]一種有效提升含損傷鋼梁疲勞性能的裝置

在審

• 申請號: 201910971367.0
• 申請日: 2019-10-14
• 公開（公告）號: CN110805296A
• 公開（公告）日: 2020-02-18
• 發明（設計）人: 余倩倩;高瑞鑫;顧祥林
• 申請（專利權）人: 同濟大學
• 主分類號: E04G23/02
• 分類號: E04G23/02;E04C3/04
• 代理公司: 上海科盛知識產權代理有限公司 31225
• 代理人: 陳亮

本發明涉及一種有效提升含損傷鋼梁疲勞性能的裝置，包括高強鋼片(2)及連接件(3)，高強鋼片(2)設置在鋼梁(1)受拉翼緣上方和下方，在高強鋼片(2)上設置有孔洞，鋼梁(1)與高強鋼片(2)的連接處設有與孔洞位置對應的開孔，連接件(3)穿過孔洞及開孔將高強鋼片(2)固定連接在鋼梁(1)的受拉翼緣上。與現有技術相比，本發明適用對含損傷鋼梁進行修復加固，可以有效地提升鋼梁疲勞性能。

技術領域

本發明涉及土木工程領域，尤其是涉及一種有效提升含損傷鋼梁疲勞性能的裝置。

背景技術

鋼梁在使用過程中，由于承受環境和荷載的共同作用，會產生裂縫等結構缺陷影響疲勞性能。目前加固鋼梁的常用方法為在鋼梁外部粘結CFRP(碳纖維增強復合材料)，例如中國專利CN109653524A公開了用碳纖維增強復合材料加固的開圓形孔蜂窩梁，開圓形孔蜂窩梁為具有若干加勁肋的工字型鋼梁，在每兩片加勁肋中間開一個圓形孔，在所有圓形孔邊緣的腹板兩側均粘貼圓環形碳纖維增強復合材料。這種情況下鋼梁加固效果很大程度上取決于粘結質量，且實際工程中粘結質量會受到環境作用和疲勞荷載的影響而下降。因此，有必要設計一種能夠一種有效提升鋼梁疲勞性能的加固方案來解決上述問題。

發明內容

本發明的目的就是為了克服上述現有技術存在的缺陷而提供一種不會受到環境作用和疲勞荷載的影響而下降的有效提升含損傷鋼梁疲勞性能的裝置。

本發明的目的可以通過以下技術方案來實現：

一種有效提升含損傷鋼梁疲勞性能的裝置，包括高強鋼片及連接件，

所述高強鋼片設置在鋼梁受拉翼緣上方和下方，

在高強鋼片上設置有孔洞，所述鋼梁與所述高強鋼片的連接處設有與所述孔洞位置對應的開孔，

所述連接件穿過所述孔洞及開孔將所述高強鋼片固定連接在所述鋼梁上。

所述高強鋼片覆蓋住所述鋼梁上出現的裂縫上，寬度不小于50mm，不大于鋼梁受拉翼緣的寬度；以裂縫為中心，兩端至少伸出500mm；厚度為1mm。高強鋼片厚度和寬度的增加能夠提升含損傷鋼梁的疲勞性能。

所述高強鋼片屈服強度為900MPa以上，極限強度為1000MPa以上。

所述孔洞，所述孔洞直徑為8mm，在鋼片中間和兩端分布，孔洞到鋼片邊緣的端距不應小于兩倍孔洞直徑。通過以上布置，高強鋼片可以分擔一部分外荷載，降低裂縫遠端應力場；同時高強鋼片可以提供約束作用，減少裂縫的張開位移，兩種共同作用可以降低裂縫尖端的應力強度因子，提升含損傷鋼梁的疲勞性能。

所述連接件可采用螺栓、鉚釘等形式。

所述連接件優選采用單頭螺栓，該單頭螺栓的兩端均設有螺帽。

所述單頭螺栓擰緊后從兩側對所述鋼梁及所述高強鋼片施加壓力。

與現有技術相比，本發明不會受到環境作用和疲勞荷載的影響而下降，通過采用特定結構的高強鋼片以及連接件，安裝在損傷鋼梁的特定位置，從而能夠有效提升含損傷鋼梁疲勞性能。

附圖說明

圖1為實施例1中本發明應用時的主視結構示意圖；

圖2為實施例1中本發明應用時的側視結構示意圖；

圖3為實施例1中采用的高強鋼片的結構示意圖。

圖中，1-鋼梁、2-高強鋼片、3-連接件。

具體實施方式