技术摘要：
本发明属于钢筋混凝土结构加固相关技术领域，并公开了一种带新型嵌入式锚固装置的FRP筋及其应用方法。FRP筋的两端设置有新型嵌入式锚固装置，其材料为FRP纤维布，将FRP纤维布的前端卷曲形成套管，并将套管和FRP筋端部粘接起来，随后将FRP纤维布的后端拧成束状，并采用  全部
背景技术：
近年来，FRP(即Fiber-Reinforced  Polymer,纤维增强复合材料)由于具有耐腐、 轻质、高强、施工便捷等优点已经被广泛应用于混凝土结构及其它结构的加固中。目前，FRP 加固钢筋混凝土结构主要有两种方法，外贴法和嵌入法。其中嵌入法除保留了外贴FRP加固 技术的高强、高效、耐腐蚀等优点之外，还具备一个突出的优点：嵌入式FRP能达到的有效应 力比外贴FRP的要高得多。此外，嵌入法在抗冲击性、耐久性、防火性和施工简易性等方面都 要比外贴法更加优越。 即使嵌入式FRP与混凝土结构有着较高的粘结效率，在嵌入式FRP抗弯加固钢筋混 凝土梁中，剥离破坏(混凝土保护层剥落或FRP-混凝土界面剥离)依然时有发生，成为了制 约进一步提升嵌入式FRP筋抗弯加固钢筋混凝土梁加固效率的重要因素。 为了预防嵌入式FRP筋抗弯加固钢筋混凝土梁发生端部剥离破坏导致梁承载能力 降低，国内外许多专家学者研究了不同的端部锚固方法，其中又以外贴FRP  U型箍最为常 见。但是也有部分试验研究表明，在嵌入式FRP筋抗弯加固钢筋混凝土梁系统中，端部FRP  U 型箍虽然能成功抑制混凝土保护层剥落破坏，但破坏模式易转化为端部FRP筋剥离破坏(从 混凝土保护层中“拔出”)。这主要是因为在嵌入式加固系统中，嵌入钢筋混凝土梁的FRP筋 不能与外贴的FRP  U型箍直接相连，而是通过混凝土保护层相连，因此强度相对较低的混凝 土保护层成为了易破坏部分，FRP筋很可能从混凝土保护层中“拔出”。此时，增加FRP  U型箍 用量对加固梁承载力的提升较为有限，且会显著提升加固成本。因此，本发明研发了一种基 于嵌入式FRP筋抗弯加固钢筋混凝土梁的新型嵌入式端部锚固装置。
技术实现要素：
针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本发明提供了一种带新型嵌入式锚固装置 的FRP筋及其应用方法，通过对其关键组件锚固装置的结构设计，使得锚固装置与FRP筋紧 密结合并嵌入钢筋混凝土梁中，避免FRP筋的端部剥离破坏，从而提升钢筋混凝土梁的抗弯 承载力。 为实现上述目的，按照本发明的一个方面，提供了一种带新型嵌入式锚固装置的 FRP筋，该FRP筋两端设置有锚固装置，其中， 所述锚固装置的材料为FRP纤维布，该FRP纤维布的前端卷曲成形形成一个套管， FRP纤维布的后端拧成束状，并采用固定绳缠绕定型，以此形成锚钉，所述套管和锚钉形成 夹角θ； 将所述带有新型嵌入式锚固装置的FRP筋嵌入待加固钢筋混凝土梁中后，所述锚 固装置避免FRP筋端部在梁受力过程中发生剥离破坏，进而提高待加固钢筋混凝土梁的抗 3 CN 111608418 A 说　明　书 2/4 页 弯承载力。 进一步优选地，FRP筋及锚固装置的材料均为碳纤维增强聚合物、玻璃纤维增强聚 合物、芳纶纤维增强聚合物、玄武岩纤维增强聚合物中的一种。 进一步优选地，所述套管套在所述FRP筋两端时，通过粘结剂实现所述套管和FRP 筋之间的连接。 进一步优选地，所述粘结剂优选为工程结构胶。 进一步优选地，所述夹角θ的范围为45°～90°。 进一步优选地，所述套管与所述FRP筋之间的粘结力与套管的长度成正比，达到临 界值后不再变化，所述套管的长度通过多次拉拔试验后根据粘结力的临界值进行设定；所 述锚钉与待加固钢筋混凝土梁之间的粘结力与锚钉的长度成正比，达到临界值后不再变 化，所述锚钉的长度通过多次拉拔试验后根据粘结力的临界值进行设定。 进一步优选地，所述套管的长度优选为FRP筋截面周长的3～5倍，所述锚钉的长度 优选为待加固钢筋混凝土梁高度的1/2。 按照本发明的另一个方面，提供了一种上述所述的带新型嵌入式锚固装置的FRP 筋的应用方法，该应用方法包括下列步骤： (a)选取FRP筋以及设置在该FRP筋两端的锚固装置所需的材料，在所述FRP筋的两 端粘结区涂覆粘结剂，将所述饱含粘结剂的FRP纤维布包覆在涂覆粘结剂的所述FRP筋的两 端，形成套管； (b)将所述FRP纤维布的末端拧成束状，并采用固定绳螺旋绑扎固定形成锚钉，至 此获得端部设置有锚固装置的FRP筋； (c)在待加固钢筋混凝土梁底进行切槽和钻孔，形成凹槽和安装孔，然后将所述锚 钉插入所述安装孔中，并将FRP筋嵌入槽中，以此将端部设置有锚固装置的FRP筋嵌入待加 固钢筋混凝土梁中。 总体而言，通过本发明所构思的以上技术方案与现有技术相比，具备下列有益效 果： 1 .本发明提供的带新型嵌入式锚固装置的FRP筋中的锚固装置与传统的FRP  U型 箍相比，具有更好的锚固效果、耐久性、抗火和抗冲击能力，采用该新型带新型嵌入式锚固 装置的FRP筋可以有效延迟或避免FRP筋的端部剥离破坏，从而提升加固梁的承载力、延性 和耐久性，根据试验结果，所述带新型嵌入式锚固装置的FRP筋加固梁相较于普通FRP筋加 固梁而言，梁抗弯承载能力可进一步提高20％～30％； 2、本发明中的的新型嵌入式锚固装置相较于外贴FRP  U型箍而言，可有效提升FRP 材料的利用率，材料成本可降低40％～60％； 3、本发明中嵌入式锚固装置整体采用柔软的FRP纤维布，锚固装置的锚钉锚固角 度可以灵活选择，进而使得本发明中提供的带新型嵌入式锚固装置的FRP筋应用场合更加 广泛。 附图说明 图1是按照本发明的优选实施例所构建的带新型嵌入式锚固装置的FRP筋一端的 结构示意图； 4 CN 111608418 A 说　明　书 3/4 页 图2是按照本发明的优选实施例所构建的带新型嵌入式锚固装置的FRP筋制备流 程示意图； 图3是按照本发明的优选实施例所构建的带新型嵌入式锚固装置的FRP筋埋入钢 筋混凝土梁中的整体安装步骤示意图； 图4是按照本发明的优选实施例所构建的双剪拉拔试验确定套管搭接FRP筋的有 效粘结长度L1示意图； 图5是按照本发明的优选实施例所构建的单剪拉拔试验确定锚钉锚入混凝土中的 有效锚固长度L2示意图。 在所有附图中，相同的附图标记用来表示相同的元件或结构，其中： 1-套管，2-锚钉，3-粘结剂，4-FRP筋，5-固定绳。