[發(fā)明專利]一種基于環(huán)-夾協(xié)同作用的FRP多層片材錨固體系

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201911366867.8
• 申請(qǐng)日: 2019-12-26
• 公開（公告）號(hào): CN111021632A
• 公開（公告）日: 2020-04-17
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉越;韋青;朵永玉;韓強(qiáng);白玉磊;張宏濤
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京工業(yè)大學(xué)
• 主分類號(hào): E04C5/12
• 分類號(hào): E04C5/12;E04C5/08
• 代理公司: 北京思海天達(dá)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11203
• 代理人: 沈波

本發(fā)明公開一種基于環(huán)?夾協(xié)同作用的FRP多層片材錨固體系，所述的錨固體系包括FRP多層片材、套環(huán)、波形夾板、緊固螺栓、螺母和墊圈。所述FRP多層片材等分為兩股，其端頭分別按順時(shí)針和逆時(shí)針方向繞過所述套環(huán)完成纏繞，然后用所述波形夾板、緊固螺栓、螺母和墊圈將FRP多層片材端頭夾緊，最后將錨固區(qū)FRP多層片材層合固化。本發(fā)明充分考慮了FRP自身的材料特性，能很好利用套環(huán)處FRP多層片材層間的黏結(jié)力、FRP片材與套環(huán)之間的摩擦力與索夾處波形夾板與FRP片材之間的機(jī)械咬合力與摩擦力，實(shí)現(xiàn)套環(huán)和索夾的協(xié)同錨固作用，從而達(dá)到提升錨固效率、縮短錨固長度、簡(jiǎn)化生產(chǎn)工藝、降低制造成本的目標(biāo)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及土木工程、機(jī)械工程和復(fù)合材料技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種基于環(huán)-夾協(xié)同作用的FRP多層片材錨固體系。

背景技術(shù)

FRP是一種新型的高性能復(fù)合材料，具有輕質(zhì)、高強(qiáng)、耐腐蝕、抗疲勞、低蠕變、高阻尼等諸多優(yōu)異的力學(xué)性能。由FRP制成拉索，可以解決鋼索自重過大、強(qiáng)度不足、承載效率低、耐久性差等缺點(diǎn)。而FRP又是一種典型的正交各項(xiàng)異性材料，雖然縱向抗拉強(qiáng)度很高，但橫向強(qiáng)度與抗剪強(qiáng)度均較低，通常會(huì)在錨固體系的錨具出口處產(chǎn)生過大的正應(yīng)力與剪應(yīng)力峰值，造成FRP拉索的提前破壞，這就使得FRP材料不容易如鋼材一般通過夾持來錨固。為了減小錨具出口處的應(yīng)力峰值，防止FRP拉索的過早破壞，國內(nèi)外現(xiàn)有的錨固體系通常采用增大錨固長度、提高錨固厚度，或采用護(hù)套、變剛度黏結(jié)劑等特殊的構(gòu)造措施，這將會(huì)使錨具過長、體積過大、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、造價(jià)增加，極大地影響FRP拉索的經(jīng)濟(jì)性與適用性。

發(fā)明內(nèi)容

現(xiàn)有的FRP拉索錨固體系主要是平板夾持、楔形夾片或黏結(jié)體系，往往存在錨固體積過大、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、經(jīng)濟(jì)性與適用性不佳的問題。為了解決上述問題，本發(fā)明提出了一種基于環(huán)-夾協(xié)同作用的FRP多層片材型拉索新型錨固體系，通過套環(huán)和波形夾板的協(xié)同作用來達(dá)到縮短錨固長度、簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)形式、提升經(jīng)濟(jì)性與適用性的目的。

本發(fā)明的目的是通過下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的。

一種基于環(huán)-夾協(xié)同作用的FRP多層片材型拉索錨固體系，包括FRP多層片材(1)、套環(huán)(2)、波形夾板(3)、緊固螺栓(4)、螺母(5)和墊圈(6)，所述FRP多層片材(1)的總層數(shù)為偶數(shù)，將所述FRP多層片材(1)等分為兩股；一股端頭按順時(shí)針緊貼所述套環(huán)進(jìn)行纏繞，另一股按逆時(shí)針方向緊貼第一股繞過所述套環(huán)(2)完成纏繞，然后用所述波形夾板(3)與所述緊固螺栓(4)、所述螺母(5)和所述墊圈(6)將FRP多層片材(1)的端頭夾緊，最后將錨固區(qū)FRP多層片材層合固化。

一種基于環(huán)-夾協(xié)同作用的FRP多層片材型拉索錨固體系，所述FRP多層片材(1)采用的纖維是碳纖維、玻璃纖維、玄武巖纖維或芳綸纖維中的一種或幾種的混合。

一種基于環(huán)-夾協(xié)同作用的FRP多層片材型拉索錨固體系，所述FRP多層片材采用的樹脂基體是熱塑型樹脂或熱固型樹脂中的一種。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比包含的有益效果是：

1、本發(fā)明所述的基于環(huán)-夾協(xié)同作用的FRP多層片材型拉索錨固體系，利用FRP片材成環(huán)后與套環(huán)之間的摩擦力以及片材層間的黏結(jié)力可以極大縮短錨具的長度，并省略開孔等連接措施，簡(jiǎn)化了錨固體系結(jié)構(gòu)。

2、本發(fā)明所述的基于環(huán)-夾協(xié)同作用的FRP多層片材型拉索錨固體系，采用波形索夾能夠提供遠(yuǎn)大于平板索夾的錨固力，大幅降低該錨固對(duì)片材層間黏結(jié)力的依賴，縮短夾持距離，并解決了傳統(tǒng)錨固體系中環(huán)形纏繞FRP片材型拉索纏繞次數(shù)過多的問題，簡(jiǎn)化了拉索制作工藝、節(jié)省了生產(chǎn)時(shí)間、提高了生產(chǎn)效率。

附圖說明

圖1為基于環(huán)-夾協(xié)同作用的FRP多層片材錨固體系的示意圖。

圖2為基于環(huán)-夾協(xié)同作用的CFRP多層片材錨固體系的示意圖。

圖3為基于環(huán)-夾協(xié)同作用的BFRP多層片材錨固體系的示意圖。