[發明專利]一種柔性鉚釘錨固雙向纖維布加固鋼筋混凝土柱的方法

在審

• 申請號: 202110986959.7
• 申請日: 2021-08-26
• 公開（公告）號: CN113585806A
• 公開（公告）日: 2021-11-02
• 發明（設計）人: 高鵬;袁大明;王田宇
• 申請（專利權）人: 合肥工業大學
• 主分類號: E04G23/02
• 分類號: E04G23/02;E04C3/34
• 代理公司: 合肥和瑞知識產權代理事務所(普通合伙) 34118
• 代理人: 王挺

1.一種柔性鉚釘錨固雙向纖維布加固鋼筋混凝土柱的方法，其特征在于：該方法利用雙向纖維布(10)纏繞待加固鋼筋混凝土柱(20)柱身，使用環氧樹脂固化所述雙向纖維布(10)，并沿所述鋼筋混凝土柱(20)的軸向，在所述雙向纖維布(10)的表面或多層雙向纖維布(10)的層間粘貼柔性鉚釘(30)；所述柔性鉚釘(30)由主桿(31)和與所述主桿(31)一體連接的扇形粘貼面(32)構成。

2.如權利要求1所述的一種柔性鉚釘錨固雙向纖維布加固鋼筋混凝土柱的方法，其特征在于：所述柔性鉚釘(30)的主桿(31)由纖維絲束粘結形成，所述扇形粘貼面(32)由形成所述主桿(31)的同一組纖維絲束自主桿(31)末端向遠離所述主桿(31)方向呈扇形二維展開，所述主桿(31)的起始端和末端還分別設置有固定件(33)，防止所述主桿(31)松散。

3.如權利要求2所述的一種柔性鉚釘錨固雙向纖維布加固鋼筋混凝土柱的方法，其特征在于：所述粘結具體為，使用膠粘劑浸透所述纖維絲束組成的主桿(31)，待所述膠粘劑固化即形成硬質主桿(31)。

4.如權利要求1所述的一種柔性鉚釘錨固雙向纖維布加固鋼筋混凝土柱的方法，其特征在于，包括如下步驟：

S1.雙向纖維布(10)纏繞待加固鋼筋混凝土柱(20)柱身，使用環氧樹脂固化所述雙向纖維布(10)；其中所述雙向纖維布(10)中經線或緯線的任一條平行于所述鋼筋混凝土柱(20)的軸線形成縱向纖維，則另一條形成橫向纖維；

S2.在與所述鋼筋混凝土柱(20)連接的梁(21)上相應位置鉆孔(211)，將柔性鉚釘(30)的主桿(31)植入所述孔(211)內，并灌入結構膠；

S3.將所述柔性鉚釘(30)的扇形粘貼面(32)粘貼至所述雙向纖維布(10)的外表面，保證所述扇形粘貼面(32)的中心線與所述主桿(31)軸線在同一平面內，所述平面為經過所述中心線并垂直于所述扇形粘貼面(32)的平面。

5.如權利要求4所述的一種柔性鉚釘錨固雙向纖維布加固鋼筋混凝土柱的方法，其特征在于，所述步驟S1-S2之間，還需確定柔性鉚釘(30)的使用數量n：首先預設所述柔性鉚釘(30)的扇形粘貼面(32)最大寬度W和其扇面展開角度的一半α，再根據所加固鋼筋混凝土柱(20)柱面寬度D確定使用柔性鉚釘(30)的使用數量n，滿足n×W≤D，且每個所述柔性鉚釘(30)的扇形粘貼面(32)均保持獨立。

6.如權利要求5所述的一種柔性鉚釘錨固雙向纖維布加固鋼筋混凝土柱的方法，其特征在于，單個所述柔性鉚釘(30)的尺寸確定方法如下：

S61.以雙向纖維布(10)中縱向設計拉力F與所述柔性鉚釘(30)的數量n的比值計算所述單個柔性鉚釘(30)的承載力N_c；

其中，γ為材料分項系數，取1.4；E_f為雙向纖維布(10)的彈性模量，ε_f為纖維絲束的斷裂應變，A_p為雙向纖維布(10)截面面積；

S62.將計算得到的承載力N_c帶入公式(b)計算得到主桿(31)橫截面積A_d：

其中，α為扇面展開角度的一半，A_d為主桿(31)的橫截面面積；

S63.根據混凝土錐形破壞下最小埋置深度公式(c)計算主桿(31)長度h：

其中，f_c為混凝土抗壓強度，β為模型計算系數，取9.8；

S64.根據公式(d)計算扇形粘貼面(32)面積A_f：

其中，V_sb為環氧樹脂的剪切粘貼強度，單位MPa；

S65.根據扇形粘貼面(32)最大寬度W和扇面展開角度的一半α計算扇形粘貼面(32)的長度L。