[实用新型]楔形变波纹夹片式纤维片材专用锚具

说明书

所属领域

本实用新型涉及建筑、桥梁结构构件的预应力锚固装置，特别是一种楔形变波纹夹片式纤维片材专用锚具。

背景技术

目前，我国量大面广的已建结构由于结构老化、使用功能发生变化以及为数不少的新建结构由于施工或设计原因，造成结构上的一些缺陷而需要对其进行维修、加固和改造。工程上常用的钢筋混凝土结构补强加固方法主要有：增大截面加固法、外包钢加固法、外粘钢板法、不锈钢绞线法等。对于上述结构补强加固方法均存在钢筋、钢板容易锈蚀，施工工艺复杂，劳动强度大等缺陷，为此工程界需要寻求一种新型的、科技含量更高的加固技术。

纤维增强复合材料(Fiber Reinforced Polymer/Plastics，以下简称FRP)是一种在合成有机高强纤维中注入树脂材料经挤压、拉拔而成型的复合材料。以其具有强度高(有的可高于4000MPa，约为高强预应力钢筋的2倍)、重量轻(仅约为钢材的1/5)、耐腐蚀性和耐久性强等优点被引入到建筑结构加固领域并迅速得到推广应用。根据土木工程中具有实用价值的FRP中纤维的不同种类，FRP可分为CFRP(Carbon Fiber Reinforced Polymer，简称碳纤维)；GFRP(Glass Fiber Reinforced Polymer，简称玻璃纤维)和AFRP(Aramid Fiber ReinforcedPolymer，简称聚胺纤维)。GFRP和AFRP强度较低，一般用于替代普通钢筋；CFRP强度高，一般用于替代普通的预应力钢筋。在FRP中，CFRP是迄今为止应用于土木工程领域最早、技术最成熟，也是用量最大的一种高新科技材料。

普通粘贴CFRP片材加固混凝土结构是指在混凝土构件表面粘贴CFRP片材，使CFRP片材与混凝土牢固的粘结在一起并共同工作，达到结构补强加固、提高结构承载力和抗震性能、修补结构缺陷的目的。其施工工艺过程为：基层处理→涂刷底胶→修补找平基层→涂刷面胶→粘贴纤维片材→涂刷面胶。但由于CFRP片材的抗拉强度高，一般能达到3000Mpa以上，而其弹性模量相对来说却比较低，常用的一般只有230Gpa左右，要发挥较大的强度，CFRP片材需要发生相当大的变形。当与钢筋共同工作时，钢筋完全发挥强度时，CFRP片材才发挥不到20％的强度，难以抑制结构的变形与裂缝的发展。

近年来也有使用预应力FRP片材粘贴加固混凝土结构，其加固技术也存在不足，首先是要对FRP片材建立预应力的张拉机具，其设备复杂，操作步骤繁琐且吨位低；其次是FRP片材的粘贴锚固方式直接关系到加固效果，由于FRP片材自身抗剪性能较差，预应力会引起FRP片材端部的剪应力集中，从而导致FRP片材容易与混凝土粘结界面发生剥离破坏；另外环氧树脂的剪切强度一定，超过极限剪应变后界面即产生界面微裂缝，随着微裂缝的不断发展，界面最后发生剥离破坏。即使是在梁端采用纤维片材U型箍或钢板压条等附加锚固措施，纤维片材发生剥离破坏仍不能得到有效控制，加固效果难以保证。

中国专利公开(公告)号：CN2594357的“高强度复合材料波形齿夹具锚”主要由上、下波形齿板、加劲波形板和压紧及锁定装置等组成。它采用螺栓夹紧上、下两块波形齿板，达到锚固效果。但存在紧固力不均匀，在使用过程中，会因加固构件振动而发生螺栓松动的情况，特别是在桥梁加固使用中更会发生紧固力逐渐减退现象；同时，在锚具之间增加波形齿板夹具使FRP片材产生几何伸长来建立预应力，建立的预应力水平十分有限，不能充分发挥FRP片材的高强性能。

发明内容

为了克服预应力FRP片材在加固受力后容易发生剥离破坏、纤维片强度利用率不高和锚具夹持力不均匀易于松弛的缺陷，本实用新型提供一种体外预应力纤维片材加固建筑、桥梁结构的楔形变波纹夹片式纤维片材专用锚具。

本实用新型是用如下方式实现的：楔形变波纹夹片式纤维片材专用锚具，它由压力盖、楔形变波纹夹片和外锚壳经螺栓连接构成，上波纹夹片和下波纹夹片叠合组成的楔形变波纹夹片插装在外锚壳的楔形凹槽内，压力盖经高强度螺栓连接外锚壳，压力盖有凸台顶靠楔形变波纹夹片端面，压力盖和外锚壳相对应位置处分别有长条扁孔。

本实用新型还可以用如下方式实现。

前述楔形变波纹夹片式纤维片材专用锚具，上波纹夹片和下波纹夹片均成楔形，两个夹片波纹面的波纹的波峰与波谷紧密相叠合。

前述楔形变波纹夹片式纤维片材专用锚具，外锚壳的楔形凹槽的斜壁面与楔形变波纹夹片的斜壁面斜度相同，相互紧密配合。

前述楔形变波纹夹片式纤维片材专用锚具，压力盖开有孔。