[发明专利]一种CFRP片材组合张弦梁加固安装体系

说明书

本发明公开了一种CFRP片材组合张弦梁加固安装体系，包括梁体、n+1个CFRP片、n个固定支架和2n+2个锚具，n为大于等于1的正整数，梁体水平设置，固定支架竖向设置在梁体的下表面，固定支架的下端铰接有两个锚具，梁体的下表面两端还设有两个铰接座，固定支架位于两个铰接座之间，两个铰接座分别铰接有一个锚具，铰接座和与其相邻的固定支架之间设有CFRP片，相邻的两个固定支架之间也设有CFRP片，CFRP片的两端夹持在对应的锚具上。采用本发明的显著效果，在CFRP片材夹持和拉伸的过程中，使CFRP片材受到的应力分散，保证CFRP片材均匀受力，因CFRP片材可通过铰接件形成任意角度，保证CFRP片材沿直线拉伸，避免了CFRP片材发生剪切破坏，从而提高了被加固构件的承载能力。

技术领域

本发明涉及一种CFRP片材组合张弦梁加固安装体系，具体涉及一种CFRP片材组合张弦梁加固安装体系。

背景技术

现代建筑、交通、桥梁等工程结构中的混凝土梁由于环境侵蚀，材料老化,结构功能发生改变而使受荷变化，或因自然与人文灾害的发生而致承载力不足或产生开裂等情况，存在巨大的安全隐患。

对工程结构的加固和修复是现在最主要的应对方法，碳纤维增强复合材料(简称CFRP)具有质量轻，强度高，耐腐蚀，耐疲劳断裂，不易蠕变，线膨胀系数和松弛率底等特点，普遍用于工程结构的加固和修复。根据材料的造型的不同，常用有CFRP棒材和CFRP片材；对于CFRP棒材的夹持，有楔形锚具与其适用，对于CFRP片材的夹持，有波形齿锚具与其适用；对于大型桥梁的加固和修复，更多情况下采用CFRP片材和波形齿锚具相配合的形式，波形齿锚具直接固定在桥梁底面，CFRP片材通过波形齿锚具拉紧并贴靠在桥梁底面。

现有的波形齿锚具采用两个独立的锚片将CFRP片材夹持，再在两个锚片上穿设拉紧螺杆的方式予以拉紧，拉紧螺杆分布在CFRP片材的边缘之外，由于夹紧时，拉紧螺杆处的应力较为集中，CFRP片材靠近拉紧螺杆的部位可能由于受力过大而发生断裂或破损；而且，CFRP片材的抗剪切能力较差，当CFRP片材拉紧并贴靠在桥梁底面时，在受到与CFRP片材的平面相垂直的外力时，碳纤维增强复合材料很容易发生脆断。

此外，CFRP片材直接张拉于被加固构件(如桥面)下部时，即使没有预应力损失或锚固节点破坏等不利情况发生，因其并未彻底改善加固构件的受力，其对加固构件的加固效果非常有限。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种CFRP片材组合张弦梁加固安装体系，不仅有助于降低CFRP片材受到的剪切力，避免夹持过程中受到的应力过于集中；更关键在于引入张弦梁这一结构形式，通过张拉CFRP片材使其产生与加固构件所受内力相反的内力以抵消部分内力，极大优化加固结构的受力性能，加固效果突出；且本发明结构简单，连接稳定，便于施工。

其技术方案如下：

一种CFRP片材加固安装体系，其关键在于，包括梁体、n+1个CFRP片、n个固定支架和2n+2个连接锚具，n为大于等于1的正整数，所述梁体水平设置，所述固定支架竖向设置在所述梁体的下表面，所述固定支架的下端铰接有两个所述锚具。

所述梁体的下表面两端还设有两个铰接座，所述固定支架位于两个所述铰接座之间，所有所述固定支架沿两个所述铰接座的连线方向依次排列，两个所述铰接座分别铰接一个所述锚具，所述铰接座和与其相邻的所述固定支架之间连接有所述CFRP片，相邻的两个所述固定支架之间也连接有所述CFRP片，所述CFRP片的两端夹持在对应的所述锚具上。

采用以上方案的效果：利用固定支架上铰接的所述锚具转向，确保在连接所述CFRP片时，所述CFRP片直线拉伸，减小与CFRP片材平面相垂直的外力，避免了所述CFRP片在夹持拉伸时发生断裂和损坏；同时，通过调节固定支架的长短可调节CFRP片材组合体系在加固构件上的反向内力分布，从而极大提高加固构件的承载能力。