[发明专利]FRP型材-钢型材槽齿胶结连接节点及施工方法

说明书

本发明公开了FRP型材‑钢型材槽齿胶结连接节点及施工方法，包括FRP型材、钢型材和胶粘剂；所述钢型材上沿长度方向加工凹槽，且钢型材上的凹槽内设置有凸起，FRP型材上设置与钢型材上凹槽对应的长条凸起，FRP型材上长条凸起包括基本凸起和大凸起，将钢型材与FRP型材水平搭接，基本凸起和大凸起的位置和尺寸，须通过钢型材上凹槽尺寸和胶层厚度计算计算确定，FRP型材上的长条凸起嵌入到钢型材的凹槽内，FRP型材和钢型材之间填充有胶粘剂。本发明FRP型材‑钢型材槽齿胶结连接节点提高了节点连接效率，解决FRP型材的连接节点这一瓶颈问题，且施工简单，可在新建FRP型材结构和既有钢结构加固中的得到应用。

技术领域

本发明涉及土建交通结构技术领域，具体是一种FRP型材-钢型材槽齿胶结连接节点及施工方法。

背景技术

FRP型材是是由连续纤维与树脂基体按一定比例混合并经过一定成型工艺形成的高性能新型复合材料。纤维是FRP型材受力的主体，树脂基体的作用是将纤维丝束联系起来形成有机的整体，协同受力，纤维和树脂的性能共同决定了FRP的宏观力学性能。FRP型材具有比强度和比刚度高，抗疲劳性和耐久性好及可设计性强等特点。目前应用于土木工程领域的FRP型材的生产几乎均是采用拉挤成型工艺，FRP型材的连接节点是其在土木工程领域应用的主要瓶颈之一。

目前FRP型材与钢型材的连接节点主要有螺栓节点和胶结节点：FRP型材与钢型材的螺栓节点中的螺栓多采用钢螺栓，由于FRP型材抗剪强度远低于钢材，故此种节点的破坏模式均为FRP型材被剪切破坏，且由于此种连接方式需要在FRP型材上钻孔，使得节点连接效率较低(低于30％)，因此，FRP型材与钢型材的螺栓连接节点在主要受力构件的连接中不会采用。FRP型材与钢型材的胶结连接节点是采用胶粘剂连接FRP型材与钢型材，此种连接方式不会对连接母材造成破坏，其破坏模式多为FRP型材或钢型材的剥离破坏，破坏的本质是外力在节点中所产生剪力超过了节点的抗剪强度。因此，需要一种节点连接效率更高的FRP型材与钢型材的胶结连接节点以解决上述问题。

发明内容

本发明的目的是为了克服FRP型材连接节点这一限制FRP型材推广应用的主要瓶颈问题，提供了一种FRP型材-钢型材槽齿胶结连接节点及施工方法。

本发明采用的技术方案为：一种FRP型材-钢型材槽齿胶结连接节点，包括FRP型材、钢型材和胶粘剂；

所述钢型材上沿长度方向加工凹槽，且钢型材上的凹槽内设置有凸起，FRP型材上设置与钢型材上凹槽对应的长条凸起，FRP型材上长条凸起包括基本凸起和大凸起，将钢型材与FRP型材水平搭接，基本凸起和大凸起的位置和尺寸，须通过钢型材上凹槽尺寸和胶层厚度计算计算确定，FRP型材上的长条凸起嵌入到钢型材的凹槽内，FRP型材和钢型材之间填充有胶粘剂。

作为优选，所述钢型材上凹槽间距为钢型材截面宽度的20-25％，凹槽数量不小于3条。

作为优选，所述钢型材上凹槽方向平行于钢型材长度方向，即平行于节点的受力方向；所述钢型材上沿长度方向的凹槽长度等于FRP型材与钢型材连结节点的长度，具体长度通过计算确定。凹槽方向也可根据节点受力方向调整，与钢型材长度方向呈一定夹角，夹角小于45度。

作为优选，所述钢型材上凹槽深度为25％-45％的钢型材厚度，凹槽宽度为20％-40％的钢型材厚度，凹槽的具体深度和宽度参数可通过计算确定。

作为优选，所述钢型材上凹槽内凸起的高度为凹槽深度的30％-50％，凸起的宽度为凹槽深度的30％-50％，凸起数量不小于6个。

作为优选，所述FRP型材上的长条凸起的宽度小于钢型材上凹槽的宽度，且不小于钢型材上凹槽宽的80％。

作为优选，所述FRP型材与钢型材之间胶粘剂的胶层厚度不小于15％的钢型材厚度或15％的FRP型材厚度，钢型材凹槽内胶粘剂的胶层厚度不小于10％的钢型材厚度或15％的FRP型材厚度，且两处胶层厚度均不宜小于1.5mm。