[发明专利]一种细长圆柱的加固装置及安装方法

说明书

本发明公开一种细长圆柱的加固装置及安装方法，所述细长圆柱的加固装置包括顶部套筒、中部套筒、底部套筒和加固带，顶部套筒、中部套筒和底部套筒分别套接于细长圆柱的顶部、中部和底部，顶部套筒和底部套筒分别设有外伸耳环，中部套筒设有伸缩杆，加固带的两端分别连接于顶部套筒和底部套筒上的外伸耳环，伸缩杆一端与中部套筒连接，另一端抵接于加固带。本发明细长圆柱的加固装置为非永久性固定的装置，随时可以安装与拆卸，且仅对圆柱部分表面进行喷砂处理，对原结构的损伤可以忽略不计。不需要千斤顶等重型器械协助，且效果显著，能够提供双向支撑，不仅在平面内对柱体进行有效加固，而且能够防止平面外屈曲。

技术领域

本发明涉及结构加固技术领域，特别涉及一种细长圆柱的加固装置及安装方法。

背景技术

在工程实践中，细长柱的受压失稳是一个普遍的难题。相比短柱，受压状态下的细长柱在完全发挥截面的材料极限承载力之前，往往由于存在初始偏心距导致产生附加弯矩和侧向挠度，而随着荷载的增加，两者将不断增大；最终使得长柱在轴力和弯矩的共同作用下提前破坏。而且试验表明，长细比越大，承载能力降低越多。

失稳破坏的存在，使得受压的细长构件不能完全发挥材料的性能，一方面既降低了结构的安全度，另一方面也增加了建造与维护成本，例如输电塔、电线杆、广告杆等。因此，亟需经济实用的结构加固与修复技术。

以输电塔为例，常用的加固方法可分为加大截面法与改变传力路径法。前者包括并联构件法、现场焊接法。并联构件需要在原结构上开孔，施工难度大，且冲孔可能对结构造成损伤，容易造成安全隐患；现场焊接法存在高空焊接施工的缺点，还会使原主材产生残余应力。改变传力路径法，主要通过增设支撑(横向隔板、斜撑、贴身拉线等)来改变原结构的计算图形，从而实现加固的效果。此法一般操作简便，而且对原结构的损伤较小。

碳纤维增强聚合物(Carbon Fiber Reinforced Polymer，以下简称CFRP)具有强度高、质量轻、耐腐蚀、热性能好等优点，因此经常用于改变传力路径的加固方法中。传统的方法是粘结CFRP板，然而，该方法存在由于粘结剂老化、加固板与构件表面脱离等因素而造成CFRP无法充分发挥材料强度的问题。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种细长圆柱的加固装置，以实现通过简便的装置达到良好加固效果的目的。

本发明的另一目的在于提供一种上述细长圆柱加固装置的安装方法。

本发明的技术方案为：一种细长圆柱的加固装置，包括顶部套筒、中部套筒、底部套筒和加固带，顶部套筒、中部套筒和底部套筒分别套接于细长圆柱的顶部、中部和底部，顶部套筒和底部套筒分别设有外伸耳环，中部套筒设有伸缩杆，加固带的两端分别连接于顶部套筒和底部套筒上的外伸耳环，伸缩杆一端与中部套筒连接，另一端抵接于加固带。

进一步，所述顶部套筒、中部套筒和底部套筒分别包括两个半圆形钢套，半圆形钢套的两侧分别设有固定板，两个半圆形钢套上的固定板固定至一起，各个套筒均采用两个半圆形钢套拼合成，使得各个套筒安装至细长圆柱更加方便。

进一步，所述固定板上设有固定孔，两个半圆形钢套上的固定板通过螺栓螺母固定至一起，方便各个套筒与细长圆柱之间的安装与拆卸。

进一步，所述顶部套筒和底部套筒分别具有四个外伸耳环，沿同一直径上的两个外伸耳环为一组，两组外伸耳环相互垂直。

进一步，每组外伸耳环与固定板之间的夹角为35-45°。

进一步，所述中部套筒具有四根伸缩杆，沿同一直径上的两根伸缩杆为一组，两组伸缩杆相互垂直。

进一步，每组伸缩杆与相邻固定板之间的夹角为35-45°。