T型构件的预应力frp加固结构及其施工方法

文档序号:1872694 发布日期:2021-11-23 浏览:3次 >En<

阅读说明:本技术 T型构件的预应力frp加固结构及其施工方法 (Prestress FRP (fiber reinforced Plastic) reinforcing structure of T-shaped component and construction method thereof ) 是由 许国文 熊浩 白洁 亓立刚 黄青隆 冯俊 王彬楠 于 2021-09-07 设计创作,主要内容包括:本发明涉及一种T型构件的预应力FRP加固结构及其施工方法,T型构件包括支管以及垂直连接于支管的端部的主管,该加固结构包括:一端固定于支管的侧部的布带,该布带的另一端绕过主管并固定于支管对应的侧部,从而该布带呈U型并吊住主管,布带由FRP材料制成;固定于布带的端部且贴合于支管对应的侧部的锚板,布带的端部夹设于锚板和支管之间;以及对拉连接于相对的两块锚板的螺杆,以使得两块锚板固定连接并夹固于支管。本发明有效地解决了T型构件的焊缝处容易发生疲劳破坏的问题,通过预应力FRP布带对支管与主管之间的连接进行加固,以提升T型构件的抗拉承载力和疲劳强度,避免产生新的焊缝和焊接缺陷,保证施工质量,提升结构加固效果。(The invention relates to a prestressed FRP reinforced structure of T-shaped component and its construction method, T-shaped component includes the branch pipe and connects to the main pipe of the end of the branch pipe vertically, the reinforced structure includes: a cloth belt having one end fixed to a side portion of the branch pipe and the other end wound around the main pipe and fixed to a corresponding side portion of the branch pipe, so that the cloth belt is U-shaped and hangs the main pipe, the cloth belt being made of an FRP material; the anchor plate is fixed at the end part of the cloth belt and is attached to the side part corresponding to the branch pipe, and the end part of the cloth belt is clamped between the anchor plate and the branch pipe; and the screw rods are connected to the two opposite anchor plates in a counter-pulling mode, so that the two anchor plates are fixedly connected and clamped to the branch pipe. The invention effectively solves the problem that the welding seam of the T-shaped member is easy to generate fatigue damage, and the connection between the branch pipe and the main pipe is reinforced through the prestressed FRP cloth belt so as to improve the tensile bearing capacity and the fatigue strength of the T-shaped member, avoid generating new welding seams and welding defects, ensure the construction quality and improve the structure reinforcing effect.)

T型构件的预应力FRP加固结构及其施工方法

技术领域

本发明涉及结构加工领域,特指一种T型构件的预应力FRP加固结构及其施工方法。

背景技术

T型管结构是一种常见的结构形式,在桥梁和建筑结构中应用广泛,然而,由于焊接缺陷、应力集中等问题,焊接管结构节点的疲劳性能较差,在循环荷载作用下容易发生疲劳破坏。传统的加固方法包括焊接钢套筒、焊接加劲板、设置外部加劲环等,但新的焊缝必然引入新的焊接缺陷,形成新的疲劳薄弱点,依旧存在容易发生疲劳破坏的问题,施工质量和结构强度无法保证。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的缺陷,提供一种T型构件的预应力FRP加固结构及其施工方法,解决了T型构件的支管和主管之间连接焊缝容易发生疲劳破坏的问题,通过FRP布带对T型构件支管和主管之间的连接进行加固,以提升T型构件的抗拉承载力和疲劳强度,加固过程避免产生新的焊缝和焊接缺陷,保证施工质量,提升结构加固效果。

实现上述目的的技术方案是:

本发明提供了一种T型构件的预应力FRP加固结构,T型构件包括支管以及垂直连接于支管的端部的主管,该加固结构包括:

一端固定于支管的侧部的布带,该布带的另一端绕过主管并固定于支管对应的侧部,从而该布带呈U型并吊住主管,布带由FRP材料制成;

固定于布带的端部且贴合于支管对应的侧部的锚板,布带的端部夹设于锚板和支管之间;以及

对拉连接于相对的两块锚板的螺杆,以使得两块锚板固定连接并夹固于支管。

本发明T型构件的预应力FRP加固结构,通过布带的一端固定于支管,布带的另一端绕过主管并固定于支管对应的侧部,使得布带吊住主管,从而加固主管与支管的连接部位,另外利用锚板夹固住布带和支管,以防止布带从支管脱落,解决了T型构件的连接焊缝处容易发生疲劳破坏的问题,通过FRP布带对T型结构的连接进行加固,以提升T型构件薄弱点的强度,避免产生新的焊缝和焊接缺陷,保证施工质量,提升结构强度。

本发明T型构件的预应力FRP加固结构的进一步改进在于,该锚板平行于主管,且锚板的端部凸伸出支管以形成凸伸部,螺杆连接于相对两块锚板的凸伸部之间;

通过顶升件置于凸伸部和主管之间,并伸长顶升件,以顶抵凸伸部和主管,使得锚板沿支管向远离主管的方向移动,从而张拉布带,并对布带施加预应力,进而固定连接螺杆和凸伸部,以使得锚板夹固于支管。

本发明T型构件的预应力FRP加固结构的进一步改进在于,还包括螺合于螺杆的端部的螺母,通过旋拧螺母,以使得螺母抵住对应的锚板,从而固定锚板的位置。

本发明T型构件的预应力FRP加固结构的进一步改进在于,还包括固定于锚板远离支管的侧面的压条,螺母抵住压条远离支管的侧面。

本发明T型构件的预应力FRP加固结构的进一步改进在于,压条的长度与锚板的长度相匹配。

本发明T型构件的预应力FRP加固结构的进一步改进在于,压条和锚板、锚板和布带以及布带和支管均通过结构胶固定连接。

本发明T型构件的预应力FRP加固结构的进一步改进在于,还包括填充形成于布带和支管之间的间隙中的填充层。

本发明T型构件的预应力FRP加固结构的进一步改进在于,该填充层由环氧灰泥或结构胶填充而成。

本发明提供了一种T型构件的预应力FRP加固结构的施工方法,包括如下步骤:

提供锚板和布带,将锚板固定于布带的端部;

将布带的一端贴合于支管的侧部,将布带的另一端绕过主管并贴合于支管对应的侧部,使得布带呈U型并吊住主管,且布带夹设于锚板和支管之间;

提供螺杆,将螺杆拉结连接于相对的两块锚板之间,以使得两块锚板固定连接并夹固于支管。

本发明T型构件的预应力FRP加固结构的施工方法的进一步改进在于,该锚板平行于主管,且锚板的端部凸伸出支管以形成凸伸部;

提供顶升件,将顶升件置于凸伸部和主管之间,伸长顶升件,以顶抵凸伸部和主管,使得锚板沿支管向远离主管的方向移动,从而张拉布带,进而固定连接螺杆和锚板,以使得锚板夹固于支管。

附图说明

图1为本发明T型构件的预应力FRP加固结构的侧视图。

图2为本发明T型构件的预应力FRP加固结构的主视图。

图3为本发明T型构件的预应力FRP加固结构中对布带施加预应力时的侧视图。

图4为本发明T型构件的预应力FRP加固结构中对布带施加预应力时的主视图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明。

参阅图1,本发明提供了一种T型构件的预应力FRP加固结构及其施工方法,通过布带的一端固定于支管,布带的另一端绕过主管并固定于支管对应的侧部,使得布带吊住主管,从而加固主管与支管的连接部位,另外利用锚板夹固住布带和支管,以防止布带从支管脱落,解决了T型构件的焊缝处容易发生疲劳破坏的问题,通过FRP布带对T型构件的连接进行加固,以提升T型构件薄弱点的强度,避免产生新的焊缝和焊接缺陷,保证施工质量,提升结构强度。下面结合附图对本发明T型构件的预应力FRP加固结构进行说明。

参阅图1,图1为本发明T型构件的预应力FRP加固结构的侧视图。下面结合图1,对本发明T型构件的预应力FRP加固结构进行说明。

如图1和图2所示,本发明的T型构件的预应力FRP加固结构,T型构件包括支管22以及垂直连接于支管22的端部的主管21,该加固结构包括:

一端固定于支管22的侧部的布带11,该布带11的另一端绕过主管21并固定于支管22对应的侧部,从而该布带11呈U型并吊住主管21,布带11由FRP材料制成;

固定于布带11的端部且贴合于支管22对应的侧部的锚板12,布带11的端部夹设于锚板12和支管22之间;以及

对拉连接于相对的两块锚板12的螺杆13,以使得两块锚板12固定连接并夹固于支管22。

较佳地,该布带11采用CFRP材料制成。

具体的,还包括填充形成于布带11和支管22之间的间隙中的填充层15。

较佳地,该填充层15由环氧灰泥或结构胶填充而成。

作为本发明的一较佳实施方式,结合图3和图4所示,该锚板12平行于主管21,且锚板12的端部凸伸出支管22以形成凸伸部,螺杆13连接于相对两块锚板12的凸伸部之间;

通过顶升件31置于凸伸部和主管21之间,并伸长顶升件31,以顶抵凸伸部和主管21,使得锚板12沿支管22向远离主管21的方向移动,从而张拉布带11,并对布带11施加预应力,进而固定连接螺杆13和凸伸部,以使得锚板12夹固于支管22。

具体的,还包括螺合于螺杆13的端部的螺母131,通过旋拧螺母131,以使得螺母131抵住对应的锚板12,从而固定锚板12的位置。

较佳地,还包括固定于锚板12远离支管22的侧面的压条14,螺母131抵住压条14远离支管22的侧面。

又佳地,压条14的长度与锚板12的长度相匹配。

具体的,压条14和锚板12、锚板12和布带11以及布带11和支管22均通过结构胶固定连接。

本发明的具体实施方法如下:

于布带11的两端固定锚板12,布带11的端部缠绕于锚板12,对支管22和主管21的表面进行处理,去除支管22和主管21待与布带11接触的位置的油漆,并进行粗糙处理,另丙酮或酒精对表面进行除污;

将布带11一端的锚板12用结构胶粘贴于支管22的侧面,将布带11的另一端绕过主管21并利用结构胶将对应的锚板12粘贴于支管22对应的侧部,此时结构胶尚未凝结;

在锚板12远离支管22的侧部固定压条14,并在相对两块锚板12的凸伸部之间穿设螺杆13,此时螺母131尚未抵住对应的压条14,即锚板12尚未夹固于支管22;

在主管21和锚板12的凸伸部之间放置顶升件31,并在顶升件31的底部和顶部放置垫板32,伸长顶升件31,以使得顶升件31抵顶锚板12和主管21,使得锚板12沿支管22向远离主管21的方向移动,从而张拉布带11,并对布带11施加预应力,保持顶升件31的长度;

旋拧螺母131,使得螺母131抵住对应的压条14,从而固定连接两个锚板12,使得两个锚板12夹固于支管22,待结构胶凝固并达到设计强度后,缩短顶升件31,并取出顶升件31和垫板32;

在布带11和支管22之间的间隙中填充环氧灰泥或结构胶以形成填充层15,从而对布带11提供保护,此时布带11吊住主管21,该加固结构与T型构件之间不采用焊缝连接,不会引入新的焊接缺陷和疲劳薄弱点,从而强化T型构件的强度。

本发明还提供了一种T型构件的预应力FRP加固结构的施工方法,该方法包括如下步骤:

提供锚板12和布带11,将锚板12固定于布带11的端部;

将布带11的一端贴合于支管22的侧部,将布带11的另一端绕过主管21并贴合于支管22对应的侧部,使得布带11呈U型并吊住主管21,且布带11夹设于锚板12和支管22之间;

提供螺杆13,将螺杆13拉结连接于相对的两块锚板12之间,以使得两块锚板12固定连接并夹固于支管22。

进一步的,该锚板12平行于主管21,且锚板12的端部凸伸出支管22以形成凸伸部;

提供顶升件31,将顶升件31置于凸伸部和主管21之间,伸长顶升件31,以顶抵凸伸部和主管21,使得锚板12沿支管22向远离主管21的方向移动,从而张拉布带11,进而固定连接螺杆13和锚板12,以使得锚板12夹固于支管22。

本发明提供的施工方法实际实施的操作方式如下:

于布带11的两端固定锚板12,布带11的端部缠绕于锚板12,对支管22和主管21的表面进行处理,去除支管22和主管21待与布带11接触的位置的油漆,并进行粗糙处理,另丙酮或酒精对表面进行除污;

将布带11一端的锚板12用结构胶粘贴于支管22的侧面,将布带11的另一端绕过主管21并利用结构胶将对应的锚板12粘贴于支管22对应的侧部,此时结构胶尚未凝结;

在锚板12远离支管22的侧部固定压条14,并在相对两块锚板12的凸伸部之间穿设螺杆13,此时螺母131尚未抵住对应的压条14,即锚板12尚未夹固于支管22;

在主管21和锚板12的凸伸部之间放置顶升件31,并在顶升件31的底部和顶部放置垫板32,伸长顶升件31,以使得顶升件31抵顶锚板12和主管21,使得锚板12沿支管22向远离主管21的方向移动,从而张拉布带11,并对布带11施加预应力,保持顶升件31的长度;

旋拧螺母131,使得螺母131抵住对应的压条14,从而固定连接两个锚板12,使得两个锚板12夹固于支管22,待结构胶凝固并达到设计强度后,缩短顶升件31,并取出顶升件31和垫板32;

在布带11和支管22之间的间隙中填充环氧灰泥或结构胶以形成填充层15,从而对布带11提供保护,此时布带11吊住主管21,该加固结构与T型构件之间不采用焊缝连接,不会引入新的焊接缺陷和疲劳薄弱点,从而强化T型构件的强度。

以上结合附图实施例对本发明进行了详细说明,本领域中普通技术人员可根据上述说明对本发明做出种种变化例。因而,实施例中的某些细节不应构成对本发明的限定,本发明将以所附权利要求书界定的范围作为本发明的保护范围。

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