[實用新型]一種混凝土結構FRP的軸錨式端部錨固裝置

有效

• 申請號: 202221326579.7
• 申請日: 2022-05-30
• 公開（公告）號: CN217501158U
• 公開（公告）日: 2022-09-27
• 發明（設計）人: 武芳文;劉亞強;吳建輝;劉一帆;段鈞淇;馬亞騰;劉卓;李承洪;黃立明;梅韻歌;卞正容;劉相磊;李滋潤;陳澳;程文浩
• 申請（專利權）人: 長安大學
• 主分類號: E04G23/02
• 分類號: E04G23/02
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 范巍

本實用新型一種混凝土結構FRP的軸錨式端部錨固裝置，第一錨固框和第二錨固框鉸接，第一錨固框未與第二錨固框鉸接的兩個直邊上對稱設有凹槽，凹槽包括一個L型區域，區域水平邊朝向第一錨固框內側，水平邊朝向垂直邊一側設有臺階，第二錨固框有位置對應形狀相同的凹槽；第二錨固框對稱分布在FRP片材長度方向兩側，第二錨固框內側直邊與FRP片材接觸的外側設有圓角，FRP片材兩端分別被兩個涂抹環氧樹脂的柱體矩形表面夾持并纏繞在圓周表面，兩個柱體端部固定在矩形螺帽中，矩形螺帽高于凹槽，矩形螺帽嵌入凹槽中，L型區域垂直邊中放置有被矩形螺帽頂緊的壓縮彈簧，第一錨固框和第二錨固框扣合后通過含凹槽的直邊固定在混凝土構件中。

技術領域

本實用新型涉及土木工程結構FRP加固技術領域，具體為一種混凝土結構FRP的軸錨式端部錨固裝置。

背景技術

纖維增強復合材料(英文簡稱為FRP)由纖維與基體樹脂按一定比例進行復合而成，具有輕質高強、抗疲勞性能好、抗震性好、耐腐蝕性好等優異的物理和力學性能，被認為是提高老化鋼筋混凝土(英文簡稱為RC)結構性能的理想材料，被廣泛應用于RC結構的加固領域。

外貼FRP片材加固混凝土結構技術(之后簡稱為EB-FRP加固技術，EB為外貼的簡寫)主要是利用環氧樹脂的粘附作用將FRP片材粘貼在混凝土表面形成一個新的復合體，這種復合結構可以有效改善兩者之間的荷載分擔比，使得一部分荷載得以通過環氧樹脂傳遞給FRP，從而提高RC梁的抗彎性能、抗剪性能，進而達到加固的目的。但在實際工程中FRP-混凝土黏結界面的端部剝離是EB-加固RC梁的典型破壞模式，受黏結質量的影響或裂縫的出現，界面剪應力集中區首先發生FRP片材剝離，當界面黏結力不足以抵抗黏結界面剪切力時，剝離向外擴展，隨著剝離面積的擴大，FRP片材和混凝土脫開，極大地降低了FRP片材材料強度的有效利用率，僅能發揮FRP片材材有效強度的1/3左右，導致結構承載力下降。此外，FRP材料的彈性模量較低、延性差，不能很好的適應混凝土的變形。當采用EB-FRP加固技術時，RC結構的破壞模式屬于脆性破壞，破壞來的比較突然，從而在某種程度上限制了EB-FRP加固技術的使用。因此EB-FRP加固技術的界面黏結問題以及提高加固結構的延性是目前設計人員重點關注的問題。

加強端部錨固是解決FRP片材早期剝離的方法之一，常見的錨固措施有U形箍錨固、嵌入式錨固和端部機械錨固等，它們雖然可以有效的抑制FRP端部的剝離破壞，但并未改善EB-FRP加固RC結構，由于延性較差，材料呈脆性破壞的缺點；同時，由于FRP抗剪性能較差，采用各類錨夾具錨固時，在錨具出口處FRP容易產生應力集中發生脆斷，影響加固效果。

實用新型內容

針對現有技術存在的問題，本實用新型提供一種混凝土結構FRP的軸錨式端部錨固裝置，能夠改善錨固端應力集中防止FRP發生脆性斷裂、提高FRP加固混凝土結構的延性、發揮FRP高強度的性能，實現錨固效果的動態變化與可控性。

本實用新型是通過以下技術方案來實現：

一種混凝土結構FRP的軸錨式端部錨固裝置，包括第一錨固框、第二錨固框和兩個直徑相同且橫截面均為半圓的柱體；

所述第一錨固框和第二錨固框均為矩形且形狀相同，第一錨固框和第二錨固框鉸接，第一錨固框未與第二錨固框鉸接的兩個直邊上對稱設置有沿所述直邊長度方向分布的凹槽，凹槽包括一個L型的區域，所述區域的水平邊朝向第一錨固框的內側，所述區域水平邊朝向所述區域垂直邊的一側設置有一個臺階，第二錨固框上設置有與第一錨固框位置對應且形狀相同的凹槽；

所述第二錨固框對稱分布在FRP片材長度方向的兩側，第二錨固框內側的直邊與FRP片材接觸的外側設置有圓角，FRP片材兩端分別被兩個涂抹環氧樹脂的柱體的矩形表面夾持并纏繞在兩個所述柱體形成的圓周表面上，兩個柱體的端部均固定在矩形螺帽中，矩形螺帽高于凹槽設置，矩形螺帽嵌入在凹槽中，L型區域的垂直邊中放置有被矩形螺帽頂緊的壓縮彈簧，第一錨固框和第二錨固框扣合后通過含凹槽的直邊固定在混凝土構件中。