專利名稱：一種預應力纖維布外粘結加固技術的錨固方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種錨固方法，特別是錨固在FRP片材預應力外粘結加固技術中的應 用，屬于土建交通工程中的結構加固技術。
背景技術：
目前，在結構表面用樹脂等粘結劑粘貼連續(xù)纖維增強聚合物復合材料(FRP)的加 固方法作為一種新型有效的土建交通建筑結構加固增強技術越來越廣泛應用。不過這種單 純的將連續(xù)纖維粘結在混凝土表面的被動的加固方法存在著諸多缺點，如FRP與混凝土 表面粘結強度有限，容易發(fā)生粘結破壞，FRP片材的高強度性能很難得到發(fā)揮等。所以就想 到變被動為主動，對FRP片材預先張拉，然后利用粘結材料粘貼于混凝土表面共同受力的 預應力外粘結加固方法。這樣從材料角度考慮，FRP片材的高強性能得到充分發(fā)揮，另外從 結構本身考慮不僅可以提高結構強度，同時還能有效改善結構的剛度、抗開裂強度、屈服強
度等使用性能。而FRP片材預應力外粘結加固技術的端部錨固處理是該技術的關鍵，端部 的錨固處理直接影響到該技術的加固效果。目前，國內外對外貼預應力FRP片材加固結構 都進行了很多研究與應用，但仍然沒有很好的解決端部錨固的問題.因為施加預應力后在 FRP端部會產生很大的應力集中，如采用直接錨固將會給端部造成很大的額外負擔。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的是提供一種端部錨固技術以有效改善建筑構件端部應力集中問題。 本發(fā)明提出一種預應力纖維布外粘結加固技術的錨固方法，包括以下步驟 A、被加固構件(2)端部開槽，嵌入錨具(7)上半部分； B、將第一層纖維布(3)粘貼在被加固構件(2)表面，錨具(7)下面； C、在第一層纖維布(3)下面再鋪設一層纖維布(1)，張拉纖維布(1)，并將其粘貼
在第一層纖維布(3)下方，在纖維布(1)下方粘貼第三層纖維布(4); D、加熱固化； E、安裝鋼板(5)進行第一道錨固，釋放部分預應力； F、安裝錨具(7)下半部分，將第一層纖維布、預應力纖維布、第三層纖維布卡在錨
具上下之間，加熱固化，釋放所有預應力。 所述步驟D中加熱固化的溫度為80-120°C。 所述步驟D中加熱固化的時間為1. 5-3小時。 所述步驟E中釋放預應力為總應力的70 95%。 本發(fā)明還提供一種預應力纖維布外粘結加固技術的錨固方法，包括以下步驟
A、將第一層纖維布3粘貼在被加固構件2表面； B、在第一層纖維布3下面再鋪設一層纖維布1，張拉纖維布1，并將其粘貼在第一 層纖維布3下方，在纖維布1下方粘貼第三層纖維布4 ;
C、加熱固化；
D、安裝鋼板5進行第一道錨固，釋放全部預應力； E、將錨具7上半部分安裝在第三層纖維布4下面，然后將第一層纖維布3、預應力 纖維布1和第三層纖維布4三者疊合，反貼到錨具上下部分之間。 本發(fā)明還有另外一種預應力纖維布外粘結加固技術的錨固方法，包括以下步驟 A、將第一層纖維布3粘貼在被加固構件2表面； B、在三層預應力纖維布6端部錨固處設置有隔離膜9 ; C、張拉三層纖維布6，并將其粘貼在第一層纖維布3下方； D、安裝鋼板5進行第一道錨固，釋放部分預應力； E、設置第二、三道錨固，安裝鋼板51、52，釋放所有預應力； F、切斷三層預應力纖維布6位于鋼板51、鋼板52之間的，從第一層纖維布3算起 的第二層與第三層預應力纖維布，二次張拉三層纖維布6，取出鋼板52，去除隔離膜9，鋪設 增厚纖維布IO，重新安裝鋼板52，加熱固化，釋放所有預應力。 G、切斷三層預應力纖維布6位于鋼板51、鋼板5之間的，從第一層纖維布3算起的 第三層預應力纖維布，取出鋼板51，去除隔離膜9，鋪設增厚纖維布10，重新安裝鋼板51，加 熱固化。 所述步驟D釋放預應力為總應力的40% 50%。所述步驟F張拉應力控制為(T/3) X 0. 8 (T為三層纖維張拉總應力)。 本發(fā)明在混凝土表面張拉FRP片材，用樹脂將預應力FRP片材與混凝土粘結成一
整體，待樹脂加熱固化后放張預應力，在端部對預應力FRP片材錨固端采取一定措施，釋放
或者部分釋放預應力FRP片材錨固端部的預應力，以達到消除或者減少端部的應力集中，
解除端部不必要的負擔。使得FRP片材的高強性能得到充分的同時，解決了建筑構件端部
錨固處理問題。


圖1是錨具嵌入式錨固法結構構造示意圖及施工技術流程要點 圖1 (a)是預應力纖維布1張拉前的構造圖； 圖1 (b)是預應力纖維布1張拉后，錨具7安裝構造圖； 圖2是外置錨具錨固法結構構造示意圖及施工技術流程要點； 圖2 (a)外置錨具7上半部分安裝構造圖； 圖2(b)錨具7下半部分安裝后，預應力完全釋放構造圖； 圖2(c)錨具端部加固局部放大圖 圖3是逐步減小被張拉的纖維層數的張拉錨固法示意圖； 圖3(a)是分層錨固與不分層錨固端部應力分布比較； 圖3 (b)多層纖維布6張拉構造圖； 圖3(c)是在被加固構件2端部貼第一層纖維布3構造詳圖； 圖3 (d)是多層纖維布6粘貼、鋼板5錨固構造圖； 圖3(e)是設置鋼板51、52錨固構造圖； 圖3 (f)是在鋼板52底部粘帖增厚布10錨固構造圖； 圖3 (g)是逐層錨固最終構造4
以上的圖中有1預應力張拉纖維布，2被加固構件，3第一層纖維布，4第三層纖維 布，5、51、52鋼板，6多層纖維布，7錨具，9隔離膜，10增厚布，T張拉總應力
具體實施例方式
下面結合附圖和實施例對本發(fā)明的技術方案進一步說明。
圖1是本發(fā)明的錨固措施之一錨具嵌入法錨固的結構構造，被加固混凝土構件2 底部張拉預應力纖維布l，然后通過兩道防線進行錨固，一道鋼板5錨固，第二道錨具7錨 固，兩部分個承擔部分預應力。
嵌入錨固法實施步驟 1、被加固構件2端部開槽，嵌入錨具7上半部分 錨具7由兩部分組成，上半部分埋入(與被加固構件直接接觸)被加固構件2，下 半部分卡住纖維布與上半部槽口對接形成一個整體，上下錨具鏈接部位做成鋸齒形。待加 固受彎構件2端部開鑿，其寬度滿足端部錨具7安裝需要，深度為底部混凝土保護層厚度； 打孔埋置螺栓，實現錨具7的固定。
2、鋪設第一層纖維布3 被加固構件2表面，錨具7下面鋪設第一層纖維布3，鋪設長度2 3倍錨具。并 在布起始端至錨具7范圍內用樹脂浸漬粘貼在被加固構件2表面。。
3、張拉預應力纖維布l，粘貼第三層纖維布4 第一層纖維布3下面鋪設預應力纖維布1，預應力纖維布沒有層數限制，張拉并對 錨具7范圍內預應力纖維布涂抹樹脂粘帖在被加固構件2上。預應力纖維布1下面，鋪設 第三層纖維布4，粘貼長度、范圍同先粘布，加熱固化。
4、粘結、安裝鋼板，釋放預應力。 沿跨中方向靠近錨具7安裝鋼板5第一道錨固，并用螺栓將鋼板、第一層纖維布3、 預應力FRP布1、第三層纖維布4與混凝土結構錨固一體。釋放部分預應力。殘留預應力為 FRP設計張拉強度的5% -30%。
5、安裝錨具，釋放預應力 第一層纖維布3、預應力纖維布1和第三層纖維布4三者疊合在一起，用樹酯浸透 后安裝錨具7下半部第二道錨固，將其卡在錨具上下部分之間，然后抽真空加熱固化，釋放 所有預應力，錨固安裝結束，巻起錨具外側的纖維布。 圖2是本發(fā)明的錨固措施之二錨具外置法錨固的結構構造，圖1圖2的兩種錨固 措施基本類似，兩者的本質區(qū)別在于，此處錨具7安裝在纖維布1、3、4的下面，不承擔預應 力，是一種安全防護。 第二種錨固措施外置錨具法如圖2所示，該方法的特征在于錨具上半部分置于纖 維布下面，然后將纖維布反貼到錨具上下部分之間，施工步驟如下
1、將第一層纖維布3粘貼在被加固構件2表面； 2、在第一層纖維布3下面再鋪設一層纖維布1，張拉纖維布1，并將其粘貼在第一 層纖維布3下方，在纖維布1下方粘貼第三層纖維布4 ;
3、加熱固化； 4、安裝鋼板5進行第一道錨固，釋 全部預應力；
5、安裝錨具錨具上半部分安裝在第三層纖維布4下面，然后將第一層纖維布3、 預應力纖維布1和第三層纖維布4三者疊合，用樹酯浸透后反貼到錨具上下部分之間。加 熱固化樹脂，巻起錨具外側的纖維布。 圖3是本發(fā)明的錨固措施之三逐步減少FRP錨固層數的構造，此方法適用于多層 預應力纖維布錨固。被加固混凝土構件2底部張拉預應力纖維布l，然后三塊鋼板分三道錨 固，逐步減少錨固層數。 第三種錨固措施逐步減小被張拉的FRP層數如圖3所示，施工步驟如下
1、在被加固構件表面端部鋪設第一層纖維布3。 2、纖維布6端部錨固處設置隔離膜9 :為實現多道錨固，在纖維布6端部，從混凝 土算起的第一層與二次之間，第二塊鋼板錨固的位置設置一片，第三塊鋼板錨固位置，層與 層之間各設置一片。隔離膜一片長度同鋼板寬度。張拉預應力纖維布6，此處纖維布6為三 層，間斷浸漬，加熱固化后張拉。 3、預應力纖維布6粘貼、設置第一道錨固鋼板5，此時預應力釋放，推薦值為預拉 總應力的40% 50%。 4、設置第二、三道錨固，安裝鋼板51、52 沿端部方向，在第一塊鋼板5左側，依次設置鋼板51、52并固定。此時兩塊鋼板底 部的纖維布為無浸漬、無粘結，釋放所有的預應力。切斷預應力纖維布6位于鋼板51、鋼板 52之間的，從第一層纖維布3算起的第2層與第3層預應力纖維布。
5) 、二次張拉纖維布6，重新錨固鋼板51、52。 二次張拉預應力纖維布6，張拉應力控制為(T/3) X0. 8(T為三層纖維張拉總應 力)。取出第三塊鋼板52，去除隔離膜9，粘貼兩層增厚纖維布10，固定鋼板52，加熱固化樹 脂，釋放所有的預應力。取出鋼板51，去除隔離膜9，粘貼一層增厚纖維布10，固定鋼板51， 加熱固化樹脂，錨固結束。 這種在靠近端部的區(qū)域逐步減少層數的外貼鋼板錨固方法可大幅地改善端部應 力集中現象如圖3(a)所示，本實施例僅以三層纖維布為例，其還可以是多層纖維布，也屬 于本發(fā)明保護范圍。
權利要求
一種預應力纖維布外粘結加固技術的錨固方法，其特征在于，包括以下步驟A、被加固構件(2)端部開槽，嵌入錨具(7)上半部分；B、將第一層纖維布(3)粘貼在被加固構件(2)表面，錨具(7)下面；C、在第一層纖維布(3)下面再鋪設一層纖維布(1)，張拉纖維布(1)，并將其粘貼在第一層纖維布(3)下方，在纖維布(1)下方粘貼第三層纖維布(4)；D、加熱固化；E、安裝鋼板(5)進行第一道錨固，釋放部分預應力；F、安裝錨具(7)下半部分，將第一層纖維布、預應力纖維布、第三層纖維布卡在錨具上下之間，加熱固化，釋放所有預應力。
2. 根據權利要求1所述的一種預應力纖維布外粘結加固技術的錨固方法，其特征在 于，所述步驟D中加熱固化的溫度為80-120°C。
3. 根據權利要求1所述的一種預應力纖維布外粘結加固技術的錨固方法，其特征在 于，所述步驟D中加熱固化的時間為1. 5-3小時。
4. 根據權利要求1至3所述的一種預應力纖維布外粘結加固技術的錨固方法，其特征 在于，所述步驟E中釋放預應力為總應力的70 95%。
5. —種預應力纖維布外粘結加固技術的錨固方法，其特征在于，包括以下步驟A、 將第一層纖維布(3)粘貼在被加固構件(2)表面；B、 在第一層纖維布(3)下面再鋪設一層纖維布(l)，張拉纖維布(l)，并將其粘貼在第 一層纖維布(3)下方，在纖維布(1)下方粘貼第三層纖維布(4);C、 加熱固化；D、 安裝鋼板(5)進行第一道錨固，釋放全部預應力；E、 將錨具(7)上半部分安裝在第三層纖維布(4)下面，然后將第一層纖維布(3)、預應 力纖維布(1)和第三層纖維布(4)三者疊合，反貼到錨具上下部分之間。
6. —種預應力纖維布外粘結加固技術的錨固方法，其特征在于，包括以下步驟A、 將第一層纖維布(3)粘貼在被加固構件(2)表面；B、 在三層預應力纖維布(6)端部錨固處設置有隔離膜(9);C、 張拉三層纖維布(6)，并將其粘貼在第一層纖維布(3)下方；D、 安裝鋼板(5)進行第一道錨固，釋放部分預應力；E、 設置第二、三道錨固，安裝鋼板(51)、 (52)，釋放所有預應力；F、 切斷三層預應力纖維布(6)位于鋼板(51)、鋼板(52)之間的，從第一層纖維布(3) 算起的第二層與第三層預應力纖維布，二次張拉三層纖維布(6)，取出鋼板(52)，去除隔離 膜(9)，鋪設增厚纖維布(IO)，重新安裝鋼板(52)，加熱固化，釋放所有預應力。G、切斷三層 預應力纖維布(6)位于鋼板(51)、鋼板(5)之間的，從第一層纖維布(3)算起的第三層預應 力纖維布，取出鋼板(51)，去除隔離膜(9)，鋪設增厚纖維布(IO)，重新安裝鋼板(51)，加熱 固化。
7. 根據權利要求6所述的一種預應力纖維布外粘結加固技術的錨固方法，其特征在 于，所述步驟D釋放預應力為總應力的40% 50% 。
8. 根據權利要求6所述的一種預應力纖維布外粘結加固技術的錨固方法，其特征在 于，所述步驟F張拉應力控制為(T/3) X0. 8(T為三層纖維張拉總應力)。
全文摘要
本發(fā)明的目的是提供一種端部錨固技術，首先，在混凝土表面張拉FRP片材，用樹脂將預應力FRP片材與混凝土粘結成一整體，待樹脂加熱固化后放張預應力，在端部對預應力FRP片材錨固端采取一定措施，釋放或者部分釋放預應力FRP片材錨固端部的預應力，以達到消除或者減少端部的應力集中。本發(fā)明在混凝土表面張拉FRP片材，用樹脂將預應力FRP片材與混凝土粘結成一整體，待樹脂加熱固化后放張預應力，在端部對預應力FRP片材錨固端采取一定措施，釋放或者部分釋放預應力FRP片材錨固端部的預應力，以達到消除或者減少端部的應力集中，解除端部不必要的負擔。使得FRP片材得到充分的高強性能的同時，解決了建筑構件端部錨固處理問題。
文檔編號E04G23/02GK101736912SQ20091023263
公開日2010年6月16日 申請日期2009年12月3日 優(yōu)先權日2009年12月3日
發(fā)明者吳智深, 巖下健太郎 申請人:吳智深;北京特希達技術研發(fā)有限公司