[发明专利]一种纤维布预应力施加装置和方法

说明书

技术领域

本发明涉及利用纤维布加固结构工程的技术领域，特别涉及一种纤维布预应力施加装置和方法。

背景技术

钢筋混凝土结构在交通运输、工业建筑等领域获得了广泛的应用，为了消除由于过载，疲劳等原因带来的安全隐患，必须对损伤结构构件进行加固，延长其使用寿命。

纤维增强复合材料由于其体积小、重量轻、强度高、抗腐蚀性好、疲劳性强和施工方便等优点，被广泛应用于混凝土结构加固工程中。然而，传统纤维布加固工程中主要采用粘贴纤维布加固法，这种加固方法主要存在以下缺点：不能及时恢复原结构的损伤，改变原结构的变形；不能充分发挥纤维布的高强度，整体加固效率低。预应力纤维布加固钢筋混凝土结构技术结合纤维增强复合材料加固技术与预应力技术各自的优势，能克服传统结构加固技术的缺点，更好地发挥纤维增强复合材料强度高的性能，提高纤维增强复合材料的利用率，有效地改善原结构的静力及疲劳性能，提高受损结构的使用性能和承载能力，控制裂缝与变形，延长其使用寿命。

对纤维布施加预应力的方法主要为间接法和直接张拉法。间接法由于只能提供较小的预应力，且需要特定的装置，在实际工程并不常用；而现有的直接张拉技术施工设备及施工工艺缺点较多：张拉装置偏心，张拉过程施力不均匀，造成了纤维布在张拉过程中损伤，或者夹具设计不合理，张拉过程中纤维布直接滑出。总的来说，现有的装置和方法技术很难获得纤维布的大预应力水平，未能充分发挥纤维布的优点。因此，需要一种新的纤维布预应力施加装置和方法，既能够获取较大的预应力水平，张拉过程中施力均匀，不会对纤维布造成损伤，又能很好锚固的纤维布，防止预应力水平损失。

发明内容

本发明的目的在于考虑上述问题而提供一种纤维布预应力施加装置。本发明张拉过程中施力均匀、不会对纤维布造成损伤，又能很好锚固纤维布、防止预应力水平损失。

本发明的另一目的在于提供一种纤维布预应力施加装置的预应力施加方法。本发明能够施加纤维布较大预应力水平，且解决了张拉过程出现的偏心问题。

本发明的技术方案是：本发明的预应力纤维布施加的装置，包括纤维布、第一夹具、第二夹具、第一螺栓、第二螺栓、第一钢辊、第二钢辊、张拉平台、固定螺杆、张拉螺杆、第一承台、第二承台、千斤顶、挡板、力传感器、第一加劲螺杆、第二加劲螺杆、第三加劲螺杆、第四加劲螺杆、第一支座、第二支座、升降摇杆，其中第一加劲螺杆和第三加劲螺杆分别穿入张拉平台的端部固定于第一支座上，第二加劲螺杆和第四加劲螺杆分别穿入张拉平台端部固定于第二支座上；转动升降摇杆通过传动机构进行力的传递，使张拉平台平稳升起；纤维布两端分别缠绕于第一钢辊和第二钢辊上，用第一夹具和第二夹具分别夹持，并用第一螺栓、第二螺栓分别夹紧；第二夹具平置于第二承台上，固定螺杆将第二夹具固定于张拉平台上；第一夹具平置于第一承台上，张拉螺杆穿过张拉平台的预留张拉孔将挡板、力传感器相连形成张拉端，利用千斤顶顶住挡板给纤维布施加预应力。

本发明纤维布预应力拉张装置的预应力施加方法，包括以下步骤：

1）利用第一钢槽、第二钢槽分别安装在相互平行的第一矩形管和第二矩形管的两端组成张拉平台；

2）将第一加劲螺杆和第三加劲螺杆分别穿入第二矩形管和第一矩形管的端部，并固定于第一支座上，第二加劲螺杆和第四加劲螺杆分别穿入第二矩形管和第一矩形管的端部，并固定于第二支座上，将第一加劲螺杆和第三加劲螺杆、第二加劲螺杆和第四加劲螺杆分别用传动链条连接；

3）在第一加劲螺杆和第四加劲螺杆配置主动轮，在第二加劲螺杆和第三加劲螺杆配置被动轮；

4）在第一加劲螺杆和第四加劲螺杆设置升降摇杆；

5）转动升降摇杆升起张拉平台，并进行调平；

6）将纤维布两端分别缠绕于第一钢辊和第二钢辊，并用第一夹具和第二夹具分别夹持，利用第一螺栓、第二螺栓分别使第一夹具和第二夹具夹紧；

7）将第二夹具平置于第二承台上，利用固定螺杆将第二夹具固定于带预留孔的第二钢槽上；

8）将第一夹具置于第一承台上，利用张拉螺杆穿过第一钢槽的预留张拉孔将挡板、力传感器相连形成张拉端。

9）利用千斤顶顶住挡板，拉动张拉螺杆，给纤维布施加预应力。