[发明专利]一种纤维复材筋的连接件

说明书

本发明提供了一种纤维复材筋的连接件，包括：筒状套管、螺栓和两个伞形锚固装置；筒状套管包括上套管和下套管；上套管和下套管固定连接；伞形锚固装置包括：锚具、滑动块、锚杆和支撑杆；两个锚具分别固定连接在两根待连接的纤维复材筋的连接端上；锚杆的一端与锚具转动连接，另一端与锁止块抵接；支撑杆的一端与锚杆滑动连接，另一端与滑动块转动连接；滑动块套设在纤维复材筋上并与筒状套管的管壁固定连接。应用本发明可在完成纤维复材筋之间的纵向连接的同时，避免由于铁丝被锈蚀而导致纤维复材筋之间的固定连接失效的问题，同时也避免了绑扎方式而造成纤维复材筋的表面结构损伤的问题，提高纤维复材筋的性能及使用寿命。

技术领域

本申请涉及工程建筑技术领域，尤其涉及一种纤维复材筋的连接件。

背景技术

加强筋混凝土结构是目前工程建筑应用最广泛的结构形式。在加强筋混凝土结构施工时，有时需将几根加强筋纵向连接，从而满足一些特殊建筑结构的承载力及使用要求。

钢筋和混凝土是近些年来基础设施建设中所使用的主要材料，但钢筋混凝土结构和钢结构的锈蚀、性能劣化问题日益严重，其中以钢筋锈蚀问题最为常见。上述问题不仅影响到建筑结构的正常使用和寿命，还有可能会造成大量的安全事故或安全隐患。在钢筋混凝土结构中，构成钢筋网的钢筋之间可通过铁丝进行绑扎，在钢筋之间实现刚性的固定连接。而且，由于钢筋和铁丝属于同相材料，因此，利用铁丝绑扎实现钢筋之间的固定连接，不会对钢筋造成明显的损伤。但是，钢筋在腐蚀环境下极易受到介质侵蚀、并由此导致局部损伤甚至锈断，造成钢筋混凝土结构的承载力显著下降，并带来不可估量的安全隐患和经济损失。

解决上述问题的方法之一是采用新结构材料或发展新结构体系。在现有技术中的新结构材料中，纤维增强聚合物材料已被用于混凝土结构中，旨在解决由钢筋锈蚀引起的工程失效问题。纤维增强复合材料(Fiber Reinforced Plastic，FRP)筋，简称为纤维复材筋，作为一种绿色环保的新型复合材料，具有强度高、轻质、耐腐蚀性和透波等特殊性能，可以代替钢筋用于特殊环境下的混凝土结构，起到了前所未有的有益效果。

由于FRP筋具有良好的耐腐蚀性，可以很好的解决结构在腐蚀环境下的筋锈蚀的问题，因此，使用力学性能、耐蚀性能优异的纤维复材筋替代普通钢筋混凝土结构中的钢筋已经成为一种趋势，能够显著提高混凝土构件抗腐蚀能力、延长使用寿命、节约养护维修成本，从而提高混凝土结构的安全性和耐久性。但是，FRP筋由于其自身的生产工艺、材料特性等方面的约束，至今没能在混凝土结构中得到广泛的应用。

例如，普通钢筋由于其各向同性以及其金属构成，其连接方式主要包括焊接、绑扎以及套筒连接等方法。但是，在FRP筋混凝土结构实际施工过程中，由于FRP筋为纤维单向拉伸制成的弹脆性材料，导致FRP筋在现场施工中无法焊接，使得FRP筋在实际工程中的使用条件受到很大限制；同时，又因为FRP筋在沿纤维方向上的强度很高，但在垂直于纤维方向上的强度很低，导致FRP筋的抗剪强度较低，现有的绑扎方法会导致FRP筋受剪发生破坏。因此，若使用现有技术中钢筋与钢筋之间的固定连接方式，利用铁丝绑扎对FRP筋实施刚性的固定连接，则会存在如下隐患：

一方面，虽然FRP筋的耐蚀性能优于钢筋，但铁丝的耐蚀性能与钢筋相近，因而不可避免地会因铁丝被锈蚀而导致FRP筋之间的固定连接失效，从而使得加强筋容易在FRP筋之间的固定连接处失效，进而造成混凝土结构承载力大幅下降；

另一方面，FRP筋在其垂直于纤维轴的方向上的承载力较弱，而绑扎的铁丝在对FRP筋实施刚性的固定连接时，会与FRP筋之间形成近似线接触的接触方式、并由此产生集中的剪切力，从而造成FRP筋的表面结构损伤，并降低FRP筋的性能及使用寿命。

所以，现有技术中所使用的钢筋对钢筋的对接方法无法应用于FRP筋的现场施工。这也是阻碍FRP筋混凝土结构在实际工程中应用的一个重要问题。

由此可见，如何在FRP筋之间实施可靠的对接连接，以形成力学性能、耐久性能更加优异的FRP筋组合结构，成为实际工程中亟待突破的技术难题。。