鋼桁架橋鋼管相貫節點的cfrp布加固構造的製作方法

2023-04-24 08:27:11

鋼桁架橋鋼管相貫節點的cfrp布加固構造的製作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種鋼桁架橋鋼管相貫節點的CFRP布加固構造，包括包覆在相貫節點外側的GFRP布包覆層和包覆在GFRP布包覆層外側的CFRP布包覆層，GFRP布包覆層的內外表面和CFRP布包覆層的內外表面均塗覆有粘結膠塗層；CFRP布包覆層的數量為一層或多層，多層CFRP布包覆層由內至外包覆在GFRP布包覆層外側，GFRP布包覆層與需加固相貫節點之間、CFRP布包覆層與GFRP布包覆層之間以及相鄰兩層CFRP布包覆層之間均通過粘結膠塗層粘結。本實用新型結構簡單、設計合理且施工方便、加固效果好，能有效解決現有相貫節點加固方法存在的實際操作複雜、加固效果較差、影響橋梁結構的強度與穩定性等問題。
【專利說明】鋼桁架橋鋼管相貫節點的CFRP布加固構造

【技術領域】
[0001]本實用新型屬於橋梁加固【技術領域】，具體涉及一種鋼桁架橋鋼管相貫節點的CFRP布加固構造。

【背景技術】
[0002]鋼管結構因其截面的特性在使用中具有很多優點，尤其表現在軸向受壓、全截面受扭和各個方向的受彎方面。近些年，隨著多維數控切割技術的發展，相貫線切割製造工藝得到完善，解決了坡口處理困難等問題。在這種前提下，鋼管相貫節點就體現出許多優越性，如外觀簡潔明快、沒有外凸的節點零件使次要構件連接方便、不需要增加節點用鋼材等使其逐漸廣泛應用於人行天橋等橋的鋼桁梁中。鋼桁架橋中鋼管與鋼管相貫，其中一個鋼管焊接固定在另一個鋼管上後形成鋼管與鋼管的相貫節點，主要為K字形、X字形等相貫節點。由於鋼桁架橋的使用環境複雜，常年受雨水甚至酸雨的侵蝕，導致管壁生鏽和變薄，使得鋼桁架橋的使用安全不易得到有效保證，再加上生產、施工、使用環境等因素的影響，不可避免地會出現各種缺陷和損傷，而且鋼管相貫節點處的受力狀態比較複雜，除了軸向力之外，還有存在很大的彎矩。
[0003]為解決上述鋼桁架橋使用過程中存在的實際問題，目前工程領域普遍採用的是焊接鋼板加固和栓接鋼板加固的節點加固方法，但上述現有的節點加固方法均存在諸多問題。其中，採用焊接鋼板加固方法進行加固時，在焊接過程中，焊接部位受高溫影響導致組織及性能劣化，鋼材局部材質變脆，脆性斷裂的能力變差，對結構運行的安全性產生極大的影響。另外，在施工現場，由於工作環境影響，焊接完成的焊縫難免會有一些缺陷，裂縫的產生也隨之形成。焊接後結構內部產生較高的殘餘應力，殘餘應力結合鋼材的材質的脆化與其它作用共同發生會導致開裂，使本已經通過焊接形成的整體結構，因裂縫的存在喪失穩定性，加大開裂程度，甚至一裂到底，直接形成斷裂。而採用栓接鋼板加固方式進行加固時，由於栓接需要對構件鑽孔，會產生較大的應力集中，並破壞結構的原有強度。同時，上述兩種加固方法的工廠生產和現場施工過程均比較複雜，並且影響結構美觀，不僅使結構自身的質量增加很多，而且對幾何形狀的複雜結構進行加固時，採用的加固鋼板成形困難，運輸與安裝起來很不方便，產生不必要的人力與物力的損失。
[0004]綜上，由於鋼桁架橋的使用環境複雜，相貫節點處除軸力還存在較大的彎矩，安全不易得到保證，需要對相貫節點處進行加固。但現有的焊接鋼板加固和栓接鋼板加固方法工廠生產和現場施工起來均比較複雜，不僅影響結構美觀，增加結構自重，幾何形狀複雜的相貫節點難以加固，安裝不便，並會產生不必要的人力與物力的損失，且因橋梁承受恆載和活載，栓接孔處易產生應力集中，而焊縫處會產生疲勞斷裂和抗震問題。因而，目前缺少需要一種結構簡單、設計合理且施工方便、加固效果好的鋼桁架橋鋼管相貫節點加固構造，以有效解決現有加固方法存在的實際操作複雜、加固效果較差、影響橋梁結構的強度與穩定性等問題。實用新型內容
[0005]本實用新型所要解決的技術問題在於針對上述現有技術中的不足，提供一種鋼桁架橋鋼管相貫節點的CFRP布加固構造，其結構簡單、設計合理且施工方便、加固效果好，能有效解決現有相貫節點加固方法存在的實際操作複雜、加固效果較差、影響橋梁結構的強度與穩定性等問題。
[0006]為解決上述技術問題，本實用新型採用的技術方案是:一種鋼桁架橋鋼管相貫節點的CFRP布加固構造，其特徵在於:包括包覆在需加固相貫節點外側的GFRP布包覆層和包覆在GFRP布包覆層外側的CFRP布包覆層，所述GFRP布包覆層的內外表面和CFRP布包覆層的內外表面均塗覆有一層粘結膠塗層；所述CFRP布包覆層的數量為一層或多層，多層所述CFRP布包覆層由內至外包覆在GFRP布包覆層外側，所述GFRP布包覆層與需加固相貫節點之間、CFRP布包覆層與GFRP布包覆層之間以及相鄰兩層所述CFRP布包覆層之間均通過粘結膠塗層粘結。
[0007]上述鋼桁架橋鋼管相貫節點的CFRP布加固構造，其特徵是:所述CFRP布包覆層的層數為多層。
[0008]上述鋼桁架橋鋼管相貫節點的CFRP布加固構造，其特徵是:所述相貫節點為需加固鋼桁架橋的鋼桁架中的需加固節點，且所述相貫節點為多根相貫的鋼管形成的節點；所述鋼桁架由上弦杆、位於上弦杆下方的下弦杆和多根連接於上弦杆與下弦杆之間的腹杆，所述上弦杆、下弦杆和腹杆均為鋼管；所述相貫節點為上弦節點、下弦節點或腹杆節點，所述上弦節點為上弦杆與腹杆相貫形成的節點，所述下弦節點為下弦杆與腹杆相貫形成的節點，所述腹杆節點為多根腹杆相貫形成的節點。
[0009]上述鋼桁架橋鋼管相貫節點的CFRP布加固構造，其特徵是:所述相貫節點外側包覆GFRP布包覆層與CFRP布包覆層的區域為加固區域，所述上弦杆、下弦杆和腹杆均為圓形鋼管；所述上弦節點和所述下弦節點均為K形節點，所述上弦節點為一根上弦杆與兩根所述腹杆相貫形成的節點，所述下弦節點為一根下弦杆與兩根所述腹杆相貫形成的節點；所述腹杆節點為X形節點，所述X形節點為兩根所述腹杆相貫形成的節點；所述上弦節點和所述下弦節點上加固區域的形狀均為K字形，所述腹杆節點上加固區域的形狀為X字形；
[0010]所述上弦節點和所述下弦節點中腹杆的加固區域長度LI均不小於2Xd ;所述X形節點中兩根所述腹杆均以相貫處為界分為兩個腹杆節段，所述腹杆節段上的加固區域長度L2 > 2Xd ;其中d為腹杆的直徑。
[0011]上述鋼桁架橋鋼管相貫節點的CFRP布加固構造，其特徵是:所述上弦節點中的上弦杆為受壓杆件；當上弦杆為局部失穩的鋼管時，所述上弦杆上的加固區域長度由其穩定性決定，且穩定性越好，上弦杆上的加固區域長度越小；當上弦杆為整體失穩的鋼管時，上弦杆上從頭至尾均為加固區域；
[0012]所述下弦節點中的下弦杆為受拉杆件，所述下弦杆上的加固區域長度由其抗拉強度決定，且抗拉強度越大，下弦杆上的加固區域長度越長。
[0013]上述鋼桁架橋鋼管相貫節點的CFRP布加固構造，其特徵是:所述相貫節點為需加固鋼桁架橋的鋼桁架中的需加固節點，且所述相貫節點為多根相貫的鋼管形成的節點；所述相貫節點處的多根所述鋼管外側均包覆有GFRP布包覆層和CFRP布包覆層；當所包覆的鋼管為局部失穩的鋼管時，所述CFRP布包覆層中的碳纖維束沿所包覆鋼管的圓周方向布設；當所包覆的鋼管為整體失穩的鋼管時，所述CFRP布包覆層中的碳纖維束沿所包覆鋼管的軸線方向布設。
[0014]上述鋼桁架橋鋼管相貫節點的CFRP布加固構造，其特徵是:所述GFRP布包覆層為包覆在所述相貫節點外側的GFRP布拼接而成的包覆層，所述GFRP布拼接處的搭接長度為3cm?5cm ;所述CFRP布包覆層為包覆在GFRP布包覆層外側的CFRP布拼接而成的包覆層，所述CFRP布拼接處的搭接長度為3cm?5cm。
[0015]上述鋼桁架橋鋼管相貫節點的CFRP布加固構造，其特徵是:所述GFRP布包覆層中GFRP布的塊數為一塊或多塊，所述CFRP布包覆層中CFRP布的塊數為一塊或多塊。
[0016]上述鋼桁架橋鋼管相貫節點的CFRP布加固構造，其特徵是:所述粘結膠塗層均為環氧樹脂塗層。
[0017]上述鋼桁架橋鋼管相貫節點的CFRP布加固構造，其特徵是:所述需加固相貫節點外側均勻塗刷有一層用於粘結固定GFRP布包覆層的粘結塗層；位於最外側的CFRP布包覆層為外包覆層，所述外包覆層的外表面上均勻塗刷有一層外保護層。
[0018]本實用新型與現有技術相比具有以下優點:
[0019]1、結構簡單、設計合理且施工方便，投入成本較低。
[0020]2、採用CFRP布對相貫節點進行加固，CFRP布自身具有優越的力學性能、抗疲勞性與可設計性，主要具有以下優點:1)質輕、高強、模量高；2)導電性能好、電阻率低；3)碳纖維材料是受熱不膨脹、遇冷不收縮的理想材料，可視為零膨脹；4)抵抗疲勞性能優異；5)可大範圍使用，體積較小；6)允許較小操作面，施工容易，工期短。同時，CFRP布屬於惰性材料，具有較好的耐久性。
[0021]3、由於碳纖維屬於導電性材料，與金屬接觸易產生電化學腐蝕，因需在粘貼碳纖維布之前粘貼一層玻璃纖維(GFRP)布作為絕緣體。
[0022]4、GFRP布包覆層與需加固相貫節點之間、CFRP布包覆層與GFRP布包覆層之間以及相鄰兩層CFRP布包覆層之間均通過環氧樹脂粘結，在抵抗反覆作用力產生疲勞損傷與腐蝕性物質的侵蝕方面，CFRP布具有很大的優勢，避免了現有焊接鋼板加固焊縫的疲勞和斷裂問題。
[0023]5,CFRP布和GFRP布均薄而輕盈，不會破壞原有鋼管相貫節點的簡潔平整性，外形美觀。
[0024]6、CFRP布的比強度和比剛度很高，採用較小尺寸的碳纖維布就可以達到以往大尺寸金屬板材的加固效果，而且新增加的碳纖維布自重很輕，對原結構不產生絲毫影響。
[0025]7、CFRP布易於剪裁成形，特別是對於結構形式複雜的鋼管相貫節點，採用本實用新型進行加固特別方便。
[0026]8,CFRP布和GFRP布加固施工方便，施工速度快且施工效率高，所需要的施工人員和機械設備少，易於掌握，能有效解決鋼管相貫節點形狀複雜、鋼板不易焊接等問題。
[0027]9、CFRP布的使用簡化了鋼桁梁節點的加固工藝，無需對節點處採用加厚或者外加套管等措施，降低了生產成本。
[0028]10、通過對鋼結構缺陷的嚴重程度以及受力情況特點分析，對加固區域的長度以及CFRP布包覆層的包覆層數進行調整，以滿足具體實際加固需要。並且，本實用新型所採用的加固方法是一種無損加固法，無需破壞原結構的整體性，對基材的承載能力基本無削弱，也不會產生新的應力集中，極大程度上避免了產生破損開裂的可能。
[0029]11、加固效果好且實用價值高，採用現場加固方式，可以節省人工和機械設備的搬運，在經濟性與實用性方面具有明顯優勢，同時因不需搬運設備，避免了設備的損毀，延緩了加固設備的使用壽命，並且施工方便，所需工期短，所需的施工空間小，不受場地和條件的限制，能有效提高相貫節點的強度和疲勞抗震性能。
[0030]綜上所述，本實用新型結構簡單、設計合理且施工方便、加固效果好，能有效解決現有相貫節點加固方法存在的實際操作複雜、加固效果較差、影響橋梁結構的強度與穩定性等問題。
[0031]下面通過附圖和實施例，對本實用新型的技術方案做進一步的詳細描述。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0032]圖1為本實用新型下弦節點加固後的結構示意圖。
[0033]圖2為本實用新型上弦杆局部失穩時上弦節點加固後的結構示意圖。
[0034]圖3為本實用新型上弦杆整體失穩時上弦節點加固後的結構示意圖。
[0035]圖4為本實用新型腹杆節點加固後的結構示意圖。
[0036]圖5為本實用新型鋼管加固後的橫斷面結構示意圖。
[0037]附圖標記說明:
[0038]I—GFRP布包覆層；2 — GFRP布包覆層； 3—粘結膠塗層；
[0039]4一包覆區；5—圓形鋼管；5-1—上弦杆；
[0040]5-2—下弦杆； 5-3—腹杆。

【具體實施方式】
[0041]如圖1、圖2、圖3、圖4及圖5所示，本實用新型包括包覆在需加固相貫節點外側的GFRP布包覆層I和包覆在GFRP布包覆層I外側的CFRP布包覆層2，所述GFRP布包覆層I的內外表面和CFRP布包覆層2的內外表面均塗覆有一層粘結膠塗層3。所述CFRP布包覆層2的數量為一層或多層，多層所述CFRP布包覆層2由內至外包覆在GFRP布包覆層I外偵牝所述GFRP布包覆層I與需加固相貫節點之間、CFRP布包覆層2與GFRP布包覆層I之間以及相鄰兩層所述CFRP布包覆層2之間均通過粘結膠塗層3粘結。
[0042]其中，需加固相貫節點外側包覆GFRP布包覆層I和CFRP布包覆層2的區域為包覆區4。
[0043]本實施例中，所述CFRP布包覆層2的層數為一層至三層。
[0044]實際施工時，所述CFRP布包覆層2的層數可以為一層，也可以為多層。可根據具體需要，對CFRP布包覆層2的層數進行相應調整。其中，所述CFRP布包覆層2的包裹層數按需加固相貫節點的構造要求、強度和穩定性進行確定。
[0045]本實施例中，所述GFRP布包覆層I為包覆在所述相貫節點外側的GFRP布拼接而成的包覆層，所述GFRP布拼接處的搭接長度為3cm?5cm ;所述CFRP布包覆層2為包覆在GFRP布包覆層I外側的CFRP布拼接而成的包覆層，所述CFRP布拼接處的搭接長度為3cm?5cm。
[0046]實際施工時，所述GFRP布包覆層I中GFRP布的塊數為一塊或多塊，所述CFRP布包覆層2中CFRP布的塊數為一塊或多塊。
[0047]其中，GFRP為 Glassfiber Reinforced Plastic 的英文縮寫，GFRP 布為玻璃纖維布。CFRP 為 Carbon Fiber Reinforced Polymer/Plastic 的英文縮寫，CFRP 布為碳纖維布。
[0048]實際進行加固時，對於需加固相貫節點上幾何形狀複雜的加固區域，可對加固用的GFRP布和CFRP布進行隨意、靈活剪裁，以滿足不同結構加固區域的包覆需求。
[0049]同時，所述需加固相貫節點外側均勻塗刷有一層用於粘結固定GFRP布包覆層I的粘結塗層；位於最外側的CFRP布包覆層2為外包覆層，所述外包覆層的外表面上均勻塗刷有一層外保護層，詳見圖5。
[0050]本實施例中，所述粘結塗層為環氧樹脂塗層，且環氧樹脂塗層塗刷所用的環氧樹脂為基底樹脂。並且，所述外保護層為粘結膠塗層3。
[0051]本實施例中，所述粘結膠塗層3為環氧樹脂塗層。
[0052]所述GFRP布包覆層I採用的是絕緣的GFRP布，GFRP布包覆層I通過環氧樹脂粘結固定在需加固相貫節點外側，能有效防止金屬的電化學腐蝕。所述GFRP布包覆層I外側的包覆層均為CFRP布包覆層2。
[0053]本實施例中，所述相貫節點為需加固鋼桁架橋的鋼桁架中的需加固節點，且所述相貫節點為多根相貫的鋼管形成的節點。
[0054]所述相貫節點處的多根所述鋼管外側均包覆有GFRP布包覆層I和CFRP布包覆層2;當所包覆的鋼管為局部失穩的鋼管時，所述CFRP布包覆層2中的碳纖維束沿所包覆鋼管的圓周方向布設；當所包覆的鋼管為整體失穩的鋼管時，所述CFRP布包覆層2中的碳纖維束沿所包覆鋼管的軸線方向布設。
[0055]本實施例中，所述鋼桁架由上弦杆5-1、位於上弦杆5-1下方的下弦杆5-2和多根連接於上弦杆5-1與下弦杆5-2之間的腹杆5-3，所述上弦杆5-1、下弦杆5_2和腹杆5_3均為鋼管。
[0056]結合圖1、圖2、圖3及圖4，所述相貫節點為上弦節點、下弦節點或腹杆節點，所述上弦節點為上弦杆5-1與腹杆5-3相貫形成的節點，所述下弦節點為下弦杆5-2與腹杆5-3相貫形成的節點，所述腹杆節點為多根腹杆5-3相貫形成的節點。
[0057]本實施例中，所述相貫節點外側包覆GFRP布包覆層I與CFRP布包覆層2的區域為加固區域，所述上弦杆5-1、下弦杆5-2和腹杆5-3均為圓形鋼管5。所述上弦節點和所述下弦節點均為K形節點，所述上弦節點為一根上弦杆5-1與兩根所述腹杆5-3相貫形成的節點，所述下弦節點為一根下弦杆5-2與兩根所述腹杆5-3相貫形成的節點；所述腹杆節點為X形節點，所述X形節點為兩根所述腹杆5-3相貫形成的節點。所述上弦節點和所述下弦節點上加固區域的形狀均為K字形，所述腹杆節點上加固區域的形狀為X字形。
[0058]所述上弦節點和所述下弦節點中腹杆5-3的加固區域長度LI均不小於2Xd ;所述X形節點中兩根所述腹杆5-3均以相貫處為界分為兩個腹杆節段，所述腹杆節段上的加固區域長度L2彡2Xd;其中d為腹杆5-3的直徑。如圖1、圖2及圖3所示，所述K形節點中的加固區域長度LI為所述加固區域沿腹杆5-3中心軸線上的長度。如圖4所示，所述腹杆節段上的加固區域長度L2為所述X形節點中兩根所述腹杆5-3的中心軸線交點至該加固區域外邊緣的長度。
[0059]本實施例中，所述上弦節點中的上弦杆5-1為受壓杆件；當上弦杆5-1為局部失穩的鋼管時，所述上弦杆5-1上的加固區域長度由其穩定性決定，且穩定性越好，上弦杆5-1上的加固區域長度越小；當上弦杆5-1為整體失穩的鋼管時，上弦杆5-1上從頭至尾均為加固區域。
[0060]所述下弦節點中的下弦杆5-2為受拉杆件，所述下弦杆5-2上的加固區域長度由其抗拉強度決定，且抗拉強度越大，下弦杆5-2上的加固區域長度越長。
[0061]因而，實際進行加固之前，需先對需加固的相貫節點上的加固區域進行確定，所述下弦杆5-2上的加固區域長度由其抗拉強度決定。對於上弦節點來說，當上弦杆5-1的破壞形式為局部失穩時，所述上弦杆5-1的加固區域長度由其穩定性決定；當上弦杆5-1的破壞形式為整體失穩時，上弦杆5-1採用全長範圍內進行加固的方式。
[0062]其中，局部失穩指在鋼結構中，受壓、受彎、受剪或在複雜應力下的板件由於寬厚比過大,板件發生屈曲的現象。構件發生局部失穩後並不一定立即導致構件的整體失穩,也可能繼續維持著構件整體的平衡狀態。
[0063]由於鋼管在使用環境中會被大量雜質汙染，因而加固之前，必須採取一定措施去除鋼管外側壁上的有害粘結雜質，使粘結劑(即環氧樹脂)浸潤鋼管外表面更加均勻、緊密，鋼管的表面處理方式主要有以下兩種:一種是人工去鏽，如用砂紙打磨殘留物；另一種是機械處理，採用電動砂輪、除鏽槍等機械器具，利用摩擦與衝擊作用去除表面氧化物或底漆。同時，還需用丙酮、酒精、甲苯等化學試劑對表面進行處理，增加表面活性。由於碳纖維屬於導電性材料，與金屬接觸易產生電化學腐蝕，為解決此問題，需在粘貼碳纖維布之前粘貼一層玻璃纖維(GFRP)布作為絕緣體。採用纖維織物(即GFRP布和CFRP布)加固鋼結構時，需用乾淨布擦去表面灰塵，若纖維織物有油汙，採用脫脂棉浸蘸丙酮擦拭即可。粘貼纖維織物前，要將纖維織物雙面塗環氧樹脂浸潰，使各個纖維束能夠共同工作，在鋼管外表面塗有基底膠與GFRP布粘結。對於纖維束單向排列的碳纖維布，粘貼時盡力使纖維方向與受力方向一致，為了實施方便，對於短柱沿周長方向粘貼，對於長柱沿長度方向粘貼。對加固用的纖維織物進行裁剪時，應根據加固區域的幾何形狀，合理安排裁剪的方式，避免材料浪費。
[0064]待需加固相貫節點表面(即鋼管表面)與所採用纖維織物表面都清潔後，開始均勻塗刷環氧樹脂，之後迅速將一層玻璃纖維布粘貼於需加固相貫節點的加固區域外側。粘貼玻璃纖維布時，先將玻璃纖維布展平，並與加固方向一致，再從中間向兩端用滾子反覆碾壓玻璃纖維布，只可以向一個方向滾動，不允許往復滾動，使玻璃纖維布儘可能伸直，避免出現褶皺。要多進行滾動，以擠出殘留在內部的汽泡，確保環氧樹脂能夠充分浸潤纖維。在碾壓玻璃纖維布的同時，要確保玻璃纖維布沒有偏離加固的方向或位移。滾子滾動的方向要順著纖維束的長度方向。
[0065]待所粘貼玻璃纖維布乾燥後，開始粘貼碳纖維布，對於纖維單向排列的碳纖維布，粘貼方式同上述玻璃纖維布的粘貼步驟，需要注意的是粘貼下一層碳纖維布的間隔時間，最好是在上一層碳纖維布乾燥的情況下，及時進行下一層碳纖維布的粘貼。如在樹脂完全固化的情況下粘貼，需要先對粘貼表面檢查並清理後進行施工。在最後一層碳纖維布表面均勻塗刷一層環氧樹脂作為外保護層，且所塗刷的環氧樹脂不需要塗刷很厚，只要能蓋住碳纖維布即可。
[0066]以上所述，僅是本實用新型的較佳實施例，並非對本實用新型作任何限制，凡是根據本實用新型技術實質對以上實施例所作的任何簡單修改、變更以及等效結構變化，均仍屬於本實用新型技術方案的保護範圍內。
【權利要求】
1.一種鋼桁架橋鋼管相貫節點的CFRP布加固構造，其特徵在於:包括包覆在需加固相貫節點外側的GFRP布包覆層(I)和包覆在GFRP布包覆層(I)外側的CFRP布包覆層(2)，所述GFRP布包覆層(I)的內外表面和CFRP布包覆層(2)的內外表面均塗覆有一層粘結膠塗層(3);所述CFRP布包覆層(2)的數量為一層或多層，多層所述CFRP布包覆層(2)由內至外包覆在GFRP布包覆層⑴外側，所述GFRP布包覆層⑴與需加固相貫節點之間、CFRP布包覆層(2)與GFRP布包覆層(I)之間以及相鄰兩層所述CFRP布包覆層(2)之間均通過粘結膠塗層(3)粘結。
2.按照權利要求1所述的鋼桁架橋鋼管相貫節點的CFRP布加固構造，其特徵在於:所述CFRP布包覆層(2)的層數為多層。
3.按照權利要求1或2所述的鋼桁架橋鋼管相貫節點的CFRP布加固構造，其特徵在於:所述相貫節點為需加固鋼桁架橋的鋼桁架中的需加固節點，且所述相貫節點為多根相貫的鋼管形成的節點；所述鋼桁架由上弦杆(5-1)、位於上弦杆(5-1)下方的下弦杆(5-2)和多根連接於上弦杆(5-1)與下弦杆(5-2)之間的腹杆(5-3)，所述上弦杆(5-1)、下弦杆(5-2)和腹杆(5-3)均為鋼管；所述相貫節點為上弦節點、下弦節點或腹杆節點，所述上弦節點為上弦杆(5-1)與腹杆(5-3)相貫形成的節點，所述下弦節點為下弦杆(5-2)與腹杆(5-3)相貫形成的節點，所述腹杆節點為多根腹杆(5-3)相貫形成的節點。
4.按照權利要求3所述的鋼桁架橋鋼管相貫節點的CFRP布加固構造，其特徵在於:所述相貫節點外側包覆GFRP布包覆層⑴與CFRP布包覆層⑵的區域為加固區域，所述上弦杆(5-1)、下弦杆(5-2)和腹杆(5-3)均為圓形鋼管(5);所述上弦節點和所述下弦節點均為K形節點，所述上弦節點為一根上弦杆(5-1)與兩根所述腹杆(5-3)相貫形成的節點，所述下弦節點為一根下弦杆(5-2)與兩根所述腹杆(5-3)相貫形成的節點；所述腹杆節點為X形節點，所述X形節點為兩根所述腹杆(5-3)相貫形成的節點；所述上弦節點和所述下弦節點上加固區域的形狀均為K字形，所述腹杆節點上加固區域的形狀為X字形； 所述上弦節點和所述下弦節點中腹杆(5-3)的加固區域長度LI均不小於2Xd;所述X形節點中兩根所述腹杆(5-3)均以相貫處為界分為兩個腹杆節段，所述腹杆節段上的加固區域長度L2彡2Xd ;其中d為腹杆(5-3)的直徑。
5.按照權利要求4所述的鋼桁架橋鋼管相貫節點的CFRP布加固構造，其特徵在於:所述上弦節點中的上弦杆(5-1)為受壓杆件；當上弦杆(5-1)為局部失穩的鋼管時，所述上弦杆(5-1)上的加固區域長度由其穩定性決定，且穩定性越好，上弦杆(5-1)上的加固區域長度越小；當上弦杆(5-1)為整體失穩的鋼管時，上弦杆(5-1)上從頭至尾均為加固區域； 所述下弦節點中的下弦杆(5-2)為受拉杆件，所述下弦杆(5-2)上的加固區域長度由其抗拉強度決定，且抗拉強度越大，下弦杆(5-2)上的加固區域長度越長。
6.按照權利要求1或2所述的鋼桁架橋鋼管相貫節點的CFRP布加固構造，其特徵在於:所述相貫節點為需加固鋼桁架橋的鋼桁架中的需加固節點，且所述相貫節點為多根相貫的鋼管形成的節點；所述相貫節點處的多根所述鋼管外側均包覆有GFRP布包覆層(I)和CFRP布包覆層⑵；當所包覆的鋼管為局部失穩的鋼管時，所述CFRP布包覆層⑵中的碳纖維束沿所包覆鋼管的圓周方向布設；當所包覆的鋼管為整體失穩的鋼管時，所述CFRP布包覆層(2)中的碳纖維束沿所包覆鋼管的軸線方向布設。
7.按照權利要求1或2所述的鋼桁架橋鋼管相貫節點的CFRP布加固構造，其特徵在於:所述GFRP布包覆層(I)為包覆在所述相貫節點外側的GFRP布拼接而成的包覆層，所述GFRP布拼接處的搭接長度為3cm?5cm ;所述CFRP布包覆層(2)為包覆在GFRP布包覆層(I)外側的CFRP布拼接而成的包覆層，所述CFRP布拼接處的搭接長度為3cm?5cm。
8.按照權利要求7所述的鋼桁架橋鋼管相貫節點的CFRP布加固構造，其特徵在於:所述GFRP布包覆層(I)中GFRP布的塊數為一塊或多塊，所述CFRP布包覆層(2)中CFRP布的塊數為一塊或多塊。
9.按照權利要求1或2所述的鋼桁架橋鋼管相貫節點的CFRP布加固構造，其特徵在於:所述粘結膠塗層(3)為環氧樹脂塗層。
10.按照權利要求1或2所述的鋼桁架橋鋼管相貫節點的CFRP布加固構造，其特徵在於:所述需加固相貫節點外側均勻塗刷有一層用於粘結固定GFRP布包覆層(I)的粘結塗層；位於最外側的CFRP布包覆層(2)為外包覆層，所述外包覆層的外表面上均勻塗刷有一層外保護層。
【文檔編號】E01D6/00GK204112245SQ201420574922
【公開日】2015年1月21日 申請日期:2014年9月30日 優先權日:2014年9月30日
【發明者】高小育, 李兆陽, 劉永超, 楊光輝, 王旭 申請人:長安大學