[发明专利]一种纤维增强塑料布材的锚具及锚固方法

说明书

技术领域

本发明涉及土木工程领域，尤其是涉及一种纤维增强塑料布材的锚具及锚固方法。

背景技术

随着我国交通基础建设的不断增加，大量桥梁，尤其是70％左右的混凝土桥梁进入服役期，许多桥梁进入了维修加固期，而且大量服役不久的桥梁也出现了损伤，这给我国桥梁带来了较多的加固维护工程，在建筑结构和隧道工程中同样如此。下文以混凝土桥梁工程中桥梁加固为例进行描述。

在目前对混凝土桥梁的加固中：多采用两类加固方式，一是采用粘钢板和粘碳纤维板或纤维布的方式进行；二是采用预应力，尤其是体外预应力技术进行加固。根据结构的受力和损伤及加固的使用性能，采用预应力加固，可一定程度上完全恢复甚至可提高结构的承载能力。而采用粘钢板和对纤维增强塑料(FRP)板或布的方式，由于是在结构已发生损伤或刚度发生改变后进行的补救措施，因而在使用性能或承载力方向均无法恢复到原有设计状态。对新建无损伤的结构进行承载力加强时，采用上述两种方式，粘贴技术相对于体外预应力技术效果也相差较大。此处，不再对粘贴法和预应力加固方法进行描述，重点放在采用预应力技术时必须解决的锚固问题，因为利用FRP施加预应力必须解决其锚固困难的问题。

虽然抗拉强度高和弹性模量低使得FRP筋束非常适合于施加预应力，但它还有高度的非均质性和脆性的缺点，这种非均质性使其极易在预应力锚固时发生破坏，而其脆性则在施加预应力时比钢材更加危险。迄今为止还没有一种锚固系统能保证对FRP力筋达到最佳顶应力传递，因此可以查到近几年有较多FRP筋材或片材锚具的研发报告，且多为专门开发的锚具，成本高。而对FRP布材施工预应力受其材料特性的影响，加上布材的柔性特点，施加预应力更加困难，目前只有国内二三家单位开展过相关研究。

湖南科技大学进行申请了有关FRP片材专用锚具和FRP布锚固方法的研究，均是采见的夹片式方法来实现对FRP布材的夹持，从而实现张拉。这类方法同样会存在上述对FRP剪切的材料导致FRP纤维的破坏而失效。还有一种是将FRP布通过粘结剂与一定的钢板片相连，通过对钢板张拉，实现对布的张拉，这种方式由于增加了粘贴过程，明显影响了效率和可能带来受力不均影响，粘贴效果也无法保证。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种结构简单，使用方便的纤维增强塑料布材的锚具及锚固方法。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种纤维增强塑料布材的锚具，其特征在于，该锚具包括钢管、压片及压片固定螺杆，所述的钢管上设置有螺孔，所述的压片经压片固定螺杆连接在钢管上，该压片固定螺杆穿设在螺孔内。

所述的钢管直径为80～100mm，厚度为3～5mm。

所述的压片采用对纤维增强塑料板或金属材料制成，压片截面为月牙形，边缘厚度为1mm，中部厚度为2～3mm，内侧表面直径与钢管外径相同，宽度为100mm。

所述的压片的材料包括不锈钢、铜或铝或纤维增强塑料板，压片中部设置有与钢管对应的螺孔。

一种纤维增强塑料布材的锚固方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：将对纤维增强塑料布沿钢管表面缠绕3～4圈，然后将压片压住对纤维增强塑料布，用压片固定螺杆将压片固定在钢管上，将对纤维增强塑料布夹紧到钢管表面即可。

缠绕的各层的对纤维增强塑料布边缘对齐。

所述的压片固定螺杆设在对纤维增强塑料布的两侧。

与现有技术相比，本发明结构简单，使用方便，采用卷筒法方式，可实现对FRP布材的有效锚固，避免因采用其它方法而导致纤维增强塑料布的剪切破坏，从而可实现对其进行预应力的施加，该方法适用于所有FRP布材，应用范围广泛。

附图说明

图1为纤维增强塑料布材的锚具的主视结构示意图；

图2为纤维增强塑料布材的锚具的侧视结构示意图；

图3为纤维增强塑料布材的锚具的分解结构示意图。

图中1为钢管、2为压片、3为压片固定螺杆、4为对纤维增强塑料布。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。

实施例

本专利技术利用FRP布材的柔软性，采用卷筒方式，对FRP布实现锚固，从卷纸筒得到启示，对CFRP布材，采用先在圆筒上夹持后，利用自身摩擦力进行缠绕，在不断缩短相应长度时实现对其张拉。而其锚固则是转筒处CFRP布间的摩擦力。由于两层CFRP相同，其间有足够的接触面积，相对来说所产生的锚固剪力比较分散，不会导致对其剪切破坏。