[发明专利]碳纤维板内曲面夹持式锚具

说明书

本发明涉及一种碳纤维板内曲面夹持式锚具，包括上夹板和下夹板，所述上夹板与所述下夹板之间通过螺栓固定连接；所述上夹板和所述下夹板相对的面为内曲面形状，所述上夹板的内曲面与所述下夹板的内曲面之间形成通孔，所述通孔内夹持碳纤维板；所述通孔的高度自中间位置沿纵向向其两端逐渐增大，增大至通孔端部的高度与所夹持的碳纤维板的厚度相同。本发明的碳纤维板内曲面夹持式锚具，能够避免碳纤维板受到过大的剪应力；可有效解决应力松弛问题，使碳纤维板始终处于稳定持久的良好受力状态；在锚固系统承载较大时，可将多个锚具串联使用来分担碳纤维板受到的拉力；该锚具结构简单、制作和施工方便、实用性强。

技术领域

本发明属于土木工程技术领域，具体涉及一种碳纤维板内曲面夹持式锚具。

背景技术

碳纤维板具有抗拉强度高、自重轻、耐腐蚀及低松弛等突出优点，可取代用于加固钢筋混凝土梁的传统材料，如钢板、钢丝及钢筋混凝土等。采用碳纤维板加固钢筋混凝土梁时，通常将碳纤维板锚固并固定于梁底面的两端位置。

目前，常用的碳纤维板锚具有夹片式锚具和夹板式锚具，这两种类型的锚具都存在如下缺陷：（1）夹板所形成的通孔的高度沿纵向不变，虽然锚固区的挤压力较大，但是在受荷端的挤压力突变为零，使受荷端截面的横向剪切应力非常大，从而导致应力集中，碳纤维板很容易被剪坏，甚至断开；（2）现有的夹板式锚具虽然可以通过调节螺栓力来调整锚固区的挤压力分布以使碳纤维板受力合理，但是在实际操作中很难控制螺栓力的变化；（3）锚具的应力松弛问题难以解决，虽然夹板式锚具有内锥形的孔，在理论上可以通过夹片在内锥形的孔内滑移实现自锁，但经过大量试验证明：应力松弛以后，往往是碳纤维板与夹片直接滑脱，而夹片和内锥形孔并不发生滑移，所以实际上无法实现自锁；（4）当碳纤维板锚固系统用于加固梁时，若梁受到的荷载较大或者梁的跨度较大，则碳纤维板受到的拉力也较大，仅靠在梁的两端固定锚具是难以承载的，此时需要在梁的底部布置多个锚具，将这些锚具串联起来使用以分担拉力，而现有的锚具很少能实现串联功能，即便有些可以实现，但是由于现有的锚具结构本身就存在剪切力过大的问题，所以无论串联多少个锚具，都容易导致碳纤维板被剪断。

以上不利因素导致现有的一些锚具的锚固性能较差，还有一些锚具虽然锚固性能较好，但是结构复杂，给制作和组装带来诸多不便，因此急需开发一种结构简单、锚固性能好且便于制作和组装的锚具。

发明内容

为解决现有技术中存在的问题，本发明提供一种碳纤维板内曲面夹持式锚具，包括上夹板和下夹板，所述上夹板与所述下夹板之间通过螺栓固定连接；所述上夹板和所述下夹板相对的面为内曲面形状，所述上夹板的内曲面与所述下夹板的内曲面之间形成通孔，所述通孔内夹持碳纤维板；所述通孔的高度自中间位置沿纵向向其两端逐渐增大，增大至通孔端部的高度与所夹持的碳纤维板的厚度相同。

优选的是，所述上夹板和所述下夹板沿纵向的中间区域设置内曲面夹持区；所述上夹板和所述下夹板沿纵向的两侧边部区域设置螺栓固定区。

在上述任一方案中优选的是，所述上夹板的内曲面夹持区和所述下夹板的内曲面夹持区分别设置内曲面。

在上述任一方案中优选的是，所述上夹板的内曲面与锚具的竖直纵断面的交线为圆弧线，该圆弧线由三个点确定而成，三个点为该圆弧线中间位置的点和该圆弧线两端位置的点。具体为，三个点为该圆弧线与上夹板内曲面中间位置的相交点和该圆弧线与上夹板内曲面两端位置的相交点。

在上述任一方案中优选的是，所述下夹板的内曲面与锚具的竖直纵断面的交线为圆弧线，该圆弧线由三个点确定而成，三个点为该圆弧线中间位置的点和该圆弧线两端位置的点。具体为，三个点为该圆弧线与下夹板内曲面中间位置的相交点和该圆弧线与下夹板内曲面两端位置的相交点。