构可类似于千斤顶，使其能够通过外部液压栗驱动，实现液压举升，在该外部液压栗内，液压管可临时连接到举升部件7上。通过相应的转化，可产生足够大的力。之后，通过机械R或机械支承件保持举升。此类机械支承件的安装是在举升部件7的作业冲程完成后实施的，在此案例中，该作业冲程略高于最终取得的张应力之所需，此外，CFRP带4与待强化的钢梁3之间产生相同的张应力。然后，略微松开举升部件7，以便取得目标应力，而支撑力则由支撑件吸收掉。作为一种选择，举升部件7也可以是气动式。届时，接上压缩空气管，举升部件7借助基于气动压力的充分移动实现缩回。最后，也可使用电动式举升部件7，通过短平移，例如，借助轴和杠杆，封闭式电机(enclosedelectrical motor)产生足够大的举升力。在此案例中，只需将电线接到举升部件7，而且容易进行必要的调节。最后，纯机械方案也是可行的，同样配备轴和/或杠杆，然后手动或通过装有曲柄臂的电机产生所需举升力。在任何案例中，都要通过举升部件7张紧松弛的CFRP带4，然后因举升部件7的举升动作而在CFRP带4上产生很大的张应力，该应力是举升力的许多倍。尽管锚接件5实际上保持不动或仅随钢结构略有屈服，但举升部件7的行程可达几厘米。根据几何形状的不同，按此方式可产生非常大的张应力，传递给钢结构的应力可达到一万牛顿的X倍。
[0011]图3示出根据图1并插入两个举升部件7后的钢结构。在插入两个举升部件7的案例中，这两个举升部件7可优选地同时伸出，使应力沿带子长度方向均匀分布。作为一种选择，可先将一个举升部件7伸出少许，然后将第二个举升部件伸出相同长度，然后再伸长第一个举升部件，然后再是第二个举升部件，以此类推，使张力由两个举升部件7逐步交替产生，并达到某种程度。
[0012]图4示出一种钢架桥形式的钢结构。该钢结构具有上撑梁6。在上撑梁6上接有一条松弛的CFRP带4。在此案例中，所装CFRP带4沿最底部的水平钢梁展开，显然，实际上存在多条均顺着桥梁延伸的这种钢梁，每条钢梁均配备至少一条能够传递张力的CFRP带4，每条钢梁均配备两个锚接件5，由该锚接件将CFRP带4的两端接到钢结构或所述钢梁上。
[0013]图5示出根据图4并插入三个举升部件7后的钢结构，举升部件7依次沿每条CFRP带4的长度方向均匀分布，可同时伸出，也可是外侧的两个举升部件先伸出，之后将中间的举升部件再伸出，以便沿整个CFRP带4的长度方向产生均匀的张应力。
[0014]图6最后示出装有弧形下撑梁2的钢架桥形式的另一种钢结构。这里，由桥梁I的自重和其上负载产生的张力作用于桥梁端部的弧形长梁8上。在此案例中，CFRP带4沿该弧形的钢梁8铺设和装配。在所示例子中，一条CFRP带4在整个桥梁长度方向上沿下梁8展开，并通过接到其两端的锚接件5与钢架桥I的钢梁8稳固连接。这里，被插入的五个举升部件7沿CFRP带的长度方向均匀分布。这些举升部件同时举升，旨在CFRP带4中产生并形成最均匀或最匀称的张应力。该张力然后通过锚接件5传递给钢结构I。
[0015]通过此类强化件，在钢结构中，即所张紧的部件中，裂纹或缝隙在某些情况下得以闭合。在其他情况下，这些裂纹和缝隙的进一步发展得以预防，至少能够大大减缓强度削弱的过程，总体而言，钢结构一定会得到强化和稳定，从而延长其使用寿命，换言之，其承载能力得以提升。
【主权项】
1.一种预张紧钢结构的方法，其中，该方法包括:将能够传递张力的至少一条碳纤维强化复合材料带(4)的两端区域接到待强化的钢结构(I)的钢梁上，之后，在两个端锚接件(5)之间区域中，在所述碳纤维强化复合材料带(4)与待强化钢梁(3、8)之间布置至少一个举升部件(7)，所述举升部件(7)沿大致垂直于所述碳纤维强化复合材料带(4)的方向延伸，以在所述碳纤维强化复合材料带(4)的两端区域之间提供张应力。2.根据权利要求1所述的预张紧钢结构的方法，其特征是在待强化钢梁(3、8)的长度方向上以相同方式布置多条所述碳纤维强化复合材料带(4)。3.根据权利要求1所述的预张紧钢结构的方法，其特征是在待强化钢梁(3、8)的长度方向平行排列多条所述碳纤维强化复合材料带(4)，并且在钢梁(3、8)的整个长度方向上以相同的方式布置每条所述碳纤维强化复合材料带(4)。4.根据权利要求1所述的预张紧钢结构的方法，其特征是将多条所述碳纤维强化复合材料带(4)布置在待强化钢梁(3、8)的长度方向上的部分区段，并使所述碳纤维强化复合材料带(4)在待强化钢梁(3、8)的长度方向上相互平行排列。5.根据权利要求1所述的预张紧钢结构的方法，其特征是将多条所述碳纤维强化复合材料带(4)布置在待强化钢梁(3、8)的长度方向上的部分区段，并使所述碳纤维强化复合材料带(4)在待强化钢梁(3、8)的长度方向上相互平行排列，以使这些所述碳维强化复合材料带(4)彼此毗邻并在待强化钢梁(3、8)的长度方向上的部分区上彼此重叠。6.根据权利要求1所述的预张紧钢结构的方法，其特征是将多条所述碳纤维强化复合材料带(4)交错布置在待强化钢梁(3、8)的长度方向上，所述碳纤维强化复合材料带(4)在偏离所述钢梁(3、8)的纵向的方向上延伸且彼此交叉。7.根据前述权利要求之一所述的预张紧钢结构的方法，其特征是通过液压、气动、电动或机械操作举升部件(7)对每条所述碳纤维强化复合材料带(4)进行预张紧，在完成举升操作后，借助每条碳纤维增强复合材料带(4)与待强化钢梁(3、8)之间的机械支撑松开所述举升部件(7)。8.—种钢结构，其特征是包括:至少一条能够传递张力的碳纤维强化复合材料带(4)，所述碳纤维强化复合材料带(4)的端部区域接到待强化钢结构(I)的钢梁上，其中，在所述碳纤维强化复合材料带(4)的端部区域之间设置有至少一个位于所述碳纤维强化复合材料带(4)与待强化钢梁(3，8)之间的举升部件(7)，借助所述举升部件(7)，通过从所述钢梁大致垂直举升所述碳纤维强化复合材料带(4)，使所述碳纤维强化复合材料带(4)经受张应力。9.根据权利要求8所述的钢结构，其特征是所述举升部件(7)为液压、气动、电动或机械操作式举升部件(7)，其中，所述举升部件(7)产生一定平移;而在所述举升部件(7)产生平移的路径中，仅有一部分作为所述举升部件(7)缩回路径。10.根据权利要求8至9之一所述的钢结构，其特征是除了所述举升部件(7)，所述碳纤维强化复合材料带(4)与待强化钢梁(3，8)之间还安装有机械支撑，旨在所述举升部件(7)完成其作业冲程后，将举升部件(7)松开。
【专利摘要】根据本方法，将至少一条能够传递张力的碳纤维强化复合材料带的两端区域接到钢结构上。之后，在两个端锚接件(5)之间的区域中，在碳纤维强化复合材料带(4)与待强化钢梁(3)之间布置至少一个举升部件(7)，使该举升部件沿大致垂直于碳纤维强化复合材料带(4)的方向延伸。这样，在碳纤维强化复合材料带(4)的两端区域之间产生张应力。于是，经这种方式处理的钢梁包括至少一条能够传递张力的碳纤维强化复合材料带，每条碳纤维强化复合材料带的端部接到钢结构(1)上。在碳纤维强化复合材料带(4)的两个端部区域之间，布置有位于碳纤维强化复合材料带(4)与待强化钢梁(3)之间的举升部件(7)，从而使碳纤维强化复合材料带(4)受到因举升部件(3)从钢梁(3)向外伸长而产生的张应力。张力通过锚接件(5)传递给钢梁(3)。
【IPC分类】E01D22/00
【公开号】CN105518218
【申请号】CN201480026747
【发明人】马苏德·摩塔瓦力, 伊莱亚斯·古夫里
【申请人】克莱夫增强技术有限公司
【公开日】2016年4月20日
【申请日】2014年4月16日
【公告号】CA2918395A1, EP2997197A1, US20160145815, WO2014183224A1