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龙图腾网获悉大连理工大学申请的专利一种搭接锚固缺陷柱的预应力螺纹杆-角钢主动约束加固装置及方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN116838131B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-08-01发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202310811217.X，技术领域涉及：E04G23/02；该发明授权一种搭接锚固缺陷柱的预应力螺纹杆-角钢主动约束加固装置及方法是由张学;赵宇恒;郭昱峰;赵艾琳设计研发完成，并于2023-07-04向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种搭接锚固缺陷柱的预应力螺纹杆-角钢主动约束加固装置及方法在说明书摘要公布了：本发明提供一种搭接锚固缺陷柱的预应力螺纹杆‑角钢主动约束加固装置及方法，属于结构工程领域。所述加固装置根据实际情况布置多层结构，每层结构包括四个布置于方形截面柱四个侧面的精轧螺纹杆系，布置于精轧螺纹杆系端部的杆系附带高强螺栓，布置于精轧螺纹杆系上的调位套筒；每根精轧螺纹钢上带有一对高强螺栓，通过调位套筒调整高强螺栓的位置。还包括四个约束模块，固定于方形截面柱四个顶面，用于传递侧向主动约束力。本发明可大幅提高加固对象的抗震性能。可根据不同尺寸的柱子进行精细定制，根据所给的设计流程，可针对不同年代、不同情况的老旧混凝土柱进行加固。

本发明授权一种搭接锚固缺陷柱的预应力螺纹杆-角钢主动约束加固装置及方法在权利要求书中公布了：1.一种用于方形截面柱加固的螺纹杆-角钢主动约束加固方法，其特征在于，所述加固方法基于加固装置实现，所述加固装置根据实际情况布置多层结构，其中每层结构包括四个布置于方形截面柱四个侧面的精轧螺纹钢杆系1，布置于精轧螺纹钢杆系1端部的杆系附带高强螺栓5，布置于精轧螺纹钢杆系1上的调位套筒6，固定于方形截面柱四个顶面的四个约束模块2；所述精轧螺纹钢杆系1为中空杆状结构，设有外螺纹，每根精轧螺纹钢杆系1上带有一对高强螺栓5；所述调位套筒6用于调整高强螺栓5的位置； 所述的约束模块2由L形转角接触角钢3和固定于转角接触角钢3两个外端面的两个连接角钢4组成；转角接触角钢3内侧面与方形截面柱固定连接，外侧面通过连接角钢4与精轧螺纹钢杆系1连接； 所述的连接角钢4为L形结构，其一个端面设有用于穿过精轧螺纹钢杆系1的螺纹孔8，两个端面之间设有构造加劲肋7，用于保证连接角钢4的强度； 所述加固方法包括以下步骤: 第一步：确定加固所需侧向约束力； 1.1：根据实际情况确定加固对象即搭接锚固缺陷柱的搭接长度Ls； 1.2：确认Ls后，计算出加固需要的总侧向约束力Fl；根据下述公式计算加固需要的总侧向约束力Fl： 式中，Fl为n层装置需要施加的总侧向约束力，ns为锚固搭接钢筋数量，设计方法取值为1，Ls为加固对象的既有搭接长度，db为加固对象的纵向钢筋直径；Ab为纵向钢筋的横截面面积，fy为纵向钢筋的屈服强度设计值实测值，f’c为混凝土柱的混凝土抗压强度，c为混凝土保护层厚度； 第二步：确定装置安装位置、数量及约束模块尺寸； 2.1：确定装置安装层数n；装置安装于搭接区段Ls内，搭接接头处布置一层，其余布置位置根据工程情况确定，装置的有效约束区域应覆盖整个搭接区域，安装层数n根据工程情况确定， 2.2：确定装置约束模块高度B，高度根据如下公式求得； nB+4c≥Ls 具体的，B的取值范围为： 式中，n为安装层数，B为约束模块高度，c为混凝土柱混凝土保护层厚度，Ls为加固对象的搭接长度； 确定安装层数n和约束模块高度B后，根据下述公式进行验算，反复迭代，求得最优解； nBLs≤0.55 2.3：确定约束模块宽度，约束模块的宽度w根据下式确定； w∈[0.2a,0.5a],a＞0 式中，a为混凝土柱宽度； 2.4：确定约束模块厚度t，约束模块角钢的厚度根据下式确定； 式中，σs为约束模块材料的屈服强度，n为装置安装层数，B为约束模块高度；FT为单个精轧螺纹杆所受拉力； 第三步：确定连接模块尺寸； 3.1：确定螺纹杆直径； 式中，Fl为n套装置所需要的总侧向约束力，n为装置层数，Fl即为每套装置上，每根螺纹杆的所需拉力，d为螺纹杆直径，σb为螺纹杆材料的屈服强度； 3.2：确定连接模块细节尺寸； 连接模块细节尺寸需满足如下公式： 式中，Fl为n层装置需要施加的总侧向约束力；βf为正面角焊缝的强度设计值增大系数；d1、b2、b3、h2为连接模块的细节尺寸，具体的：d1为螺纹孔直径，b1为连接模块底板厚度，b2为连接角钢的宽度，b3为连接角钢的长度，h1为连接模块的高度，h2为螺纹孔下边缘至连接角钢下底板的高度；ff w为角焊缝的强度设计值； 第四步：计算所需扭矩； 式中，μ'为摩擦系数，当加工表面为干燥加工表面时，取值为0.1-0.16，当加工表面为有润滑的加工表面时，取值为0.06-0.10；Ls为加固对象的既有搭接长度；db为加固对象的纵向钢筋直径；Ab为纵向钢筋的横截面面积；fy为纵向钢筋的屈服强度设计值实测值；fc′为混凝土柱的混凝土抗压强度；c为混凝土保护层厚度； 第五步：安装装置； 5.1：清理掉加固位置表面的凸起部分，确保装置的转角接触角钢3和加固对象表面贴合紧密，以获得最好的加固效果； 5.2：将精轧螺纹钢杆系1穿过连接角钢4上的螺纹孔8，并在精轧螺纹钢杆系1外侧安装调位套筒6和高强螺栓5，将一层装置的四组约束模块均通过精轧螺纹钢杆系1在指定位置连接好，用扳手拧动高强螺栓5，施加预紧力分两段进行：第一段对各个螺栓施加目标扭矩的20％，保证装置在指定位置不因为重力发生脱落；第二段对四根精轧螺纹钢杆均匀施加扭矩，当四根精轧螺纹钢杆上的扭矩均到达目标扭矩后，装置安装工作即可结束。

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