[发明专利]一种加固石梁结构受弯性能的结构

说明书

本发明提供了一种加固石梁结构受弯性能的结构，包括石梁、FRP片材、机械锚固钢板、膨胀螺栓、环氧树脂粘结层；石梁的底部每隔一定距离设置孔洞；FRP片材通过环氧树脂粘结层层叠粘接在石梁底部表面组成组合梁；层叠的FRP片材组成一定厚度的FRP板带；孔洞位于FRP板带的两侧，机械锚固钢板沿着石梁底面的长度方向间隔设置，并且与FRP板带顶抵；机械锚固钢板的两端设有沿着厚度方向让位孔，膨胀螺栓通过让位孔与机械锚固钢板组成“凵”形的机械紧固件，机械紧固件通过孔洞与石梁固定连接。上述的加固石梁结构受弯性能的结构，能有效解决先有的石梁结构抗弯受拉区强度不足的问题，并避免使用过程中石梁受拉区过早出现裂缝的问题。

技术领域

本发明属于工程设计及建造施工技术领域，尤其是涉及石结构桥梁和房屋建筑。

背景技术

石材因其具有受压强度高、耐久性能优越、抗冻及隔声性好、美观大方以及来源广泛等优点，很早便被作为一种建筑材料应用于诸多建筑中，形成了一种独特的建筑风格，欧洲以古堡、教堂及神庙为代表，我国则多为石塔、石桥、石牌坊及石砌体房屋等。石结构建筑具有浓厚的建筑特色和悠久的历史，长期以来是人类文明的主要载体。

在我国福建东南沿海一带，如今仍分布着大量的石结构民房，其中大部分房屋目前仍在使用。这些石结构房屋中普遍采用了石梁、石板，由于石材抗拉能力相对较差，且存在天然裂隙或节理，使得石材受弯构件的抗弯能力往往不足，使用过程中及地震下容易出现断裂。虽然福建省地方标准《石结构房屋抗震设计规范》(DBJ13-11-93)明文规定，严禁采用跨度大于1.2m的石梁作为承重结构，但实际村镇石结构房屋中，存在大量跨度大于1.2m的石梁构件。采用目前现有的FRP片材粘贴加固石梁技术时，结合界面容易发生表层撕裂剥离。而表层嵌入FRP片材或FRP筋加固石梁时，需要对现有结构开槽处理，会对现有结构造成损伤破坏。进一步研究可以方便而有效地改善石梁/板结构的受力性能的加固技术，并用于现有石结构房屋及石梁桥的加固改造具有重要意义。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种加固石梁结构受弯性能的结构，其结构简单，设计合理，施工简便，作用效果好，能有效解决先有的石梁结构抗弯受拉区强度不足的问题，并避免使用过程中石梁受拉区过早出现裂缝的问题。

为了解决上述问题，本发明提出一种加固石梁结构受弯性能的结构，包括石梁、FRP片材、机械锚固钢板、膨胀螺栓、环氧树脂粘结层；

所述石梁的底部每隔一定距离设置孔洞；所述FRP片材通过环氧树脂粘结层层叠粘接在石梁底部表面组成组合梁；层叠的FRP片材组成一定厚度的FRP板带；

所述孔洞位于FRP板带的两侧，机械锚固钢板沿着石梁底面的长度方向间隔设置，并且与FRP板带顶抵；所述机械锚固钢板的两端设有沿着厚度方向让位孔，膨胀螺栓通过让位孔与机械锚固钢板组成“凵”形的机械紧固件，所述机械紧固件通过孔洞与石梁固定连接。

在一较佳实施例中：所述石石梁的底部表面做界面粗糙处理一种复合粘接锚固FRP粘接方式加固石梁受弯性能的方法。

相较于现有技术，本发明具有以下有益效果：

1.本发明提供一种加固石梁结构受弯性能的结构，既可对于正在施工中的石梁结构进行加固，也可以加固使用中的石梁结构，加固不需要模板，减少了大量的模板作业，且加固方式简洁不会产生过多废料。

2.本发明通过在石梁-FRP片材的结合界面设置一层环氧树脂层，并通过机械锚固件有效的提高结合界面的粘结力使整个组合结构的受力整体性更好，同时由于FRP片材良好的抗拉强度，使得石梁结构的抗压性能得到充分的发挥。

3.本发明通过将石梁和FRP片材进行粘接结合，并利用机械锚固件对FRP片材与石梁结合界面施加预压作用，抑制结合界面过早剥离，以避免运营过程中石梁受拉侧出现裂缝，减少结构的维护成本，从长远看能产生良好的经济效应。