一种辅助CFRP布加固钢板表面裂纹的临时张拉固定装置

本技术涉及钢结构加固领域，尤其涉及一种助cfrp布加固钢板表面裂纹的临时张拉固定装置。

背景技术：

1、近年来，钢结构在房建、桥梁等领域的应用日渐广泛。但在动力荷载作用下，钢结构部件易产生疲劳开裂，尤其是移动车辆荷载作用下的钢结构桥梁的易疲劳细节，严重威胁钢结构安全。针对钢结构疲劳开裂问题，常采用的修复加固措施包括裂纹焊合法、钻孔止裂法、钢板补强法及cfrp补强法等，其中粘贴cfrp布补强因具有操作简单、不会对被加固结构产生破坏等特点，在实际工程中具有广泛的应用前景。粘贴cfrp布加固的基本原理是，粘贴在开裂钢板表面的cfrp布协同受力，限制裂纹张合位移，达到延缓甚至阻止裂纹继续扩展的加固效果。然而，受限于实际工程中cfrp布的张拉效果，粘贴在开裂钢板表面的cfrp布往往处于松弛状态，裂纹开口张合位移达到最大时，cfrp布可能仍未处于紧绷状态(即无法发挥加固效果)，导致加固效果不理想。

技术实现思路

1、发明目的：本实用新型提供了一种辅助cfrp布加固钢板表面裂纹的临时张拉固定装置，利用磁铁同性相斥的原理为粘贴cfrp布提供预张拉力，并利用压电传感器实现对预张拉力的实时监测，确保粘贴cfrp布加固效果。

2、技术方案：本实用新型的一种辅助cfrp布加固钢板表面裂纹的临时张拉固定装置，包括临时固定框架及滑轨、预张拉力施加及监测系统、cfrp布夹持系统及贴合压板。

3、所述临时固定框架及滑轨包括纵向滑杆、横向连接杆、框架固定磁座及框架固定磁座开关。

4、所述预张拉力施加及监测系统包括主动套管、被动套管、滑杆连接孔、配套同向磁座及cfrp布夹持系统固定槽。所述主动套管包括可滑动垫板、压电传感器、供电及控制模块、显示屏及隔板。所述被动套管包括配套同向磁座、条型槽、磁座位置固定孔及磁座固定插销。所述配套同向磁座包括磁座开关。所述cfrp布夹持系统固定槽内设有cfrp布夹持系统固定孔。所述主动套管可在被动套管内滑动，利用磁铁同性相斥的原理，给主动套管、被动套管施加反向作用力。所述主动套管内设压电传感器、供电及控制模块，所述供电及控制模块在提供稳定工作电压的同时，可处理压电传感器测得的数据，并通过所述显示屏实时展示。

5、所述cfrp布夹持系统包括上盖板、下盖板、上下盖板连接螺栓、上盖板固定螺栓及凸齿所述上盖板包括上盖板连接孔及cfrp布夹持系统固定孔相对应的固定孔。所述下盖板包括下盖板连接孔。所述上盖板、下盖板同侧设有系列凸齿，已增强其与cfrp布间的摩擦力，增大夹持效果。

6、所述贴合压板包括压板固定磁座、压板及压板加劲肋。所述压板固定磁座包括压板固定磁座开关。

7、有益效果：1、该装置构造简单、使用方便，便于在实际加固工程中应用；2、该装置可提供满足cfrp布临时预张拉需求的预张拉力，确保cfrp布的粘贴效果满足要求，达到预期的加固目的。

技术特征：

1.一种辅助cfrp布加固钢板表面裂纹的临时张拉固定装置，其特征在于：包含临时固定框架及滑轨(1)、预张拉力施加及监测系统(2)、cfrp布夹持系统(3)及贴合压板(4)，所述预张拉力施加及监测系统(2)可在临时固定框架及滑轨(1)上单自由度滑动，所述cfrp布夹持系统(3)与预张拉力施加及监测系统(2)相连。

2.根据权利要求1所述的一种辅助cfrp布加固钢板表面裂纹的临时张拉固定装置，其特征在于：所述临时固定框架及滑轨(1)包括纵向滑杆(11)、横向连接杆(12)、框架固定磁座(13)及框架固定磁座开关(131)。

3.根据权利要求1所述的一种辅助cfrp布加固钢板表面裂纹的临时张拉固定装置，其特征在于：所述预张拉力施加及监测系统(2)包括主动套管(21)、被动套管(22)、滑杆连接孔(23)、配套同向磁座(24)及cfrp布夹持系统固定槽(25)，所述主动套管(21)包括可滑动垫板(211)、压电传感器(212)、供电及控制模块(213)、显示屏(214)及隔板(215)，所述被动套管(22)包括配套同向磁座(24)、条型槽(221)、磁座位置固定孔(222)及磁座固定插销(223)，所述配套同向磁座(24)包括磁座开关(241)，所述cfrp布夹持系统固定槽(25)内设有cfrp布夹持系统固定孔(342)。

4.根据权利要求1所述的一种辅助cfrp布加固钢板表面裂纹的临时张拉固定装置，其特征在于：所述cfrp布夹持系统(3)包括上盖板(31)、下盖板(32)、上下盖板连接螺栓(33)、上盖板固定螺栓(34)及凸齿(35)，所述上盖板(31)包括上盖板连接孔(331)及cfrp布夹持系统固定孔(342)相对应的固定孔(341)，所述下盖板(32)包括下盖板连接孔(332)。

5.根据权利要求1所述的一种辅助cfrp布加固钢板表面裂纹的临时张拉固定装置，其特征在于：所述贴合压板(4)包括压板固定磁座(41)、压板(42)及压板加劲肋(43)，所述压板固定磁座(41)包括压板固定磁座开关(411)。

技术总结疲劳裂纹是钢结构常见病害之一，严重威胁结构安全。在开裂的钢构件表面粘贴碳纤维复合材料(CFRP)是常见的加固措施之一，但实际工程中粘贴CFRP布的加固效果不太理想。究其原因，未对CFRP布进行预张拉是无法有效抑制钢构件表面裂纹张合位移的关键。本技术公开了一种辅助CFRP布加固钢板表面裂纹的临时张拉固定装置，包括临时固定框架及滑轨、预张拉力施加及监测系统、CFRP布夹持系统及贴合压板。所述的预张拉力施加及监测系统充分利用了磁铁同性相斥的原理，为CFRP布提供预张拉力，并通过压电传感器实现对预张拉力的实时监测。本技术构造简单、实施方便，可较好地辅助完成工程现场CFRP布的预张拉及粘贴工作，确保钢结构疲劳裂纹的加固效果。技术研发人员：李傲梅,王秋东,王家庆,史山春,王志强受保护的技术使用者：南京林业大学技术研发日：20231009技术公布日：2024/6/13