CN115467470A - 提高圆cfrp-钢管混凝土受拉性能的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及建筑工程技术领域,具体是一种提高圆CFRP‑钢管混凝土受拉性能的方法。使用上端板和下端板进行锚固,CFRP布的上下两侧反复折叠形成多层结构,CFRP布在较大的拉力荷载下,CFRP布与钢管之间建筑结构胶失效,两者易剥离,通过钢夹具和连接钢柱将多层结构的CFRP布的上、下两侧夹紧固定,并通过波纹结构保证对CFRP布的挤压固定更加充分,本方法操作较为简单,刚夹具固定在连接钢柱外侧避免了对钢管混凝土的应力集中,更好的发挥CFRP布的抗拉性能,提高CFRP‑钢管混凝土的受拉性能。
Description
技术领域
本发明涉及建筑工程技术领域,具体是一种提高圆CFRP-钢管混凝土受拉性能的方法。
背景技术
碳纤维增强聚合物(Carbon Fiber Reinforced Polymer/Plastic,简称CFRP)为一种新型复合材料,其抗拉强度可达几千兆帕,常用来加固受损的结构。CFRP-钢管混凝土是在钢管内填充混凝土,外部缠绕CFRP片材而形成的新型组合结构。按截面形式可分别圆形、方形、多边形、中空夹层钢管混凝土等。
钢管混凝土受拉构件较为常见,比如在一些高层和超高层建筑中,钢管混凝土用做结构边柱、基础桩承受侧向或撞击荷载、风荷载、地震荷载等原因,钢管混凝土构件可能处于受拉状态;在钢管混凝土柱厂房中,吊车荷载下双肢柱的拉肢承受拉弯荷载;在桥梁结构中的钢管混凝土弦杆主要承受拉力荷载,在结构超载、地震荷载和其他偶然荷载下,弦杆可能处于拉弯耦合作用状态。
现有申请号为CN202110719184.7的耐腐蚀CFRP-高强钢复合管海洋骨料海水混凝土组合柱,将外壁CFRP布平铺并均匀涂抹结构胶,高强钢管外壁同样均匀涂抹结构胶;先将高强钢管水平放置并固定好,再将外壁CFRP布的一端与高强钢管对齐贴合,抹平气泡后压住外壁CFRP布端头旋转高强钢管使剩余的外壁CFRP布贴合高强钢管外壁,此贴合过程一直进行到外壁CFRP布完全贴住在高强钢管为止,得复合管。CFRP布与钢管之间可用建筑结构胶粘结,但在较大的拉力荷载下,CFRP布与钢管之间容易剥离,未能充分发挥CFRP布的受拉性能。
发明内容
本发明旨在解决上述问题,从而提供一种能够充分发挥CFRP的受拉性能的提高圆CFRP-钢管混凝土受拉性能的方法。
本发明解决所述问题,采用的技术方案是:
一种提高圆CFRP-钢管混凝土受拉性能的方法,包括如下步骤:
步骤一:预制上端板、下端板、钢夹具、钢管和CFRP布,上端板、下端板的一侧均焊接有与钢管半径相同的连接钢柱,连接钢柱的外表面呈波纹结构,钢夹具由两个相对的半圆箍组成,半圆箍的两端分别设置有耳板,相对应的耳板之间通过螺栓紧固,钢夹具内表面呈与连接钢柱的外表面相契合的波纹结构;
步骤二:将钢管的一端与下端板的连接钢柱相对并焊接,对钢管内浇筑混凝土;
步骤三:养护完毕后钢管的另一端与上端板的连接钢柱相对并焊接;
步骤四:CFRP布纵向包裹在钢管上, CFRP布与钢管之间使用建筑结构胶粘结,CFRP布的上、下两侧在连接钢柱外侧反复折叠形成多层结构;
步骤五:将钢夹具固定在在连接钢柱外周,CFRP布的上、下两侧被固定在钢夹具与连接钢柱之间。
采用上述技术方案的本发明,与现有技术相比,其突出的特点是:
使用上端板和下端板进行锚固,CFRP布的上下两侧反复折叠形成多层结构,CFRP布在较大的拉力荷载下,CFRP布与钢管之间建筑结构胶失效,两者易剥离,通过钢夹具和连接钢柱将多层结构的CFRP布的上、下两侧夹紧固定,并通过波纹结构保证对CFRP布的挤压固定更加充分,本方法操作较为简单,刚夹具固定在连接钢柱外侧避免了对钢管混凝土的应力集中,更好的发挥CFRP布的抗拉性能,提高CFRP-钢管混凝土的受拉性能。
附图说明
图1为本发明实施例提供一种采用提高圆CFRP-钢管混凝土受拉性能的方法所制作的圆CFRP-钢管混凝土的主视剖面结构示意图;
图2为本发明实施例提供一种提高圆CFRP-钢管混凝土受拉性能的方法中所采用的钢夹具的俯视结构示意图;
图中标记为:上端板1、下端板2、钢夹具3、钢管4、CFRP布5 、连接钢柱6、混凝土7。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步说明,目的仅在于更好地理解本发明内容,因此,所举之例并不限制本发明的保护范围。
一种提高圆CFRP-钢管混凝土受拉性能的方法,包括如下步骤:
第一步:预制上端板1、下端板2、钢夹具3、钢管4和CFRP布5,上端板1、下端板2的一侧均焊接有与钢管4半径相同的连接钢柱6,连接钢柱6的外表面呈波纹结构,钢夹具3由两个相对的半圆箍组成,半圆箍的两端分别设置有耳板,相对应的耳板之间通过螺栓紧固,钢夹具3内表面呈与连接钢柱6的外表面相契合的波纹结构。
步骤二:将钢管4的一端与下端板2的连接钢柱6相对并焊接,对钢管4内浇筑混凝土7。
步骤三:养护完毕后钢管4的另一端与上端板1的连接钢柱6相对并焊接。
步骤四:CFRP布5纵向包裹在钢管4上, CFRP布5与钢管4之间使用建筑结构胶粘结,CFRP布5的上、下两侧在连接钢柱6外侧反复折叠形成多层结构。
步骤五:将钢夹具3固定在在连接钢柱6外周,CFRP布5的上、下两侧被固定在钢夹具3与连接钢柱6之间,通过波纹结构使CFRP布5的上、下两侧更加稳固、防止滑脱。
使用上端板1和下端板2进行锚固,CFRP布5的上下两侧反复折叠形成多层结构,CFRP布5在较大的拉力荷载下,CFRP布与钢管之间建筑结构胶失效,两者易剥离,通过钢夹具3和连接钢柱6将多层结构的CFRP布5的上、下两侧夹紧固定,并通过波纹结构保证对CFRP布5的挤压固定更加充分,本方法操作较为简单,刚夹具3固定在连接钢柱6外侧避免了对钢管混凝土的应力集中,更好的发挥CFRP布5的抗拉性能,提高CFRP-钢管混凝土的受拉性能。
以上所述仅为本发明较佳可行的实施例而已,并非因此局限本发明的权利范围,凡运用本发明说明书及其附图内容所作的等效变化,均包含于本发明的权利范围之内。
Claims (1)
1.一种提高圆CFRP-钢管混凝土受拉性能的方法,其特征在于:包括如下步骤:
步骤一:预制上端板、下端板、钢夹具、钢管和CFRP布,上端板、下端板的一侧均焊接有与钢管半径相同的连接钢柱,连接钢柱的外表面呈波纹结构,钢夹具由两个相对的半圆箍组成,半圆箍的两端分别设置有耳板,相对应的耳板之间通过螺栓紧固,钢夹具内表面呈与连接钢柱的外表面相契合的波纹结构;
步骤二:将钢管的一端与下端板的连接钢柱相对并焊接,对钢管内浇筑混凝土;
步骤三:养护完毕后钢管的另一端与上端板的连接钢柱相对并焊接;
步骤四:CFRP布纵向包裹在钢管上, CFRP布与钢管之间使用建筑结构胶粘结,CFRP布的上、下两侧在连接钢柱外侧反复折叠形成多层结构;
步骤五:将钢夹具固定在在连接钢柱外周,CFRP布的上、下两侧被固定在钢夹具与连接钢柱之间。
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