本发明涉及混凝土结构体外预应力加固，更具体的说是涉及一种用于混凝土结构体外预应力单端张拉的夹持系统。
背景技术：
1、体外预应力是后张预应力结构体系的重要分支之一，是一种将预应力锁布置在混凝土截面之外的预应力。
2、混凝土预应力夹具是用于施加和维持混凝土构件中预应力的设备。预应力混凝土技术是一种通过事先引入应力(通常是拉应力)到混凝土中，以提高其承载能力和耐久性的方法。这种技术广泛应用于桥梁、楼板、梁、水库和其他结构的建设中。预应力可以通过张拉钢筋、钢绞线或其他加强材料来实现，而混凝土预应力夹具则在这一过程中扮演着关键角色。
3、混凝土预应力夹具的主要功能是：
4、1.张拉加强材料：夹具用于张拉混凝土中的钢筋或钢绞线，以施加预应力。这一过程通常涉及使用液压或机械装置来拉伸加强材料，并在适当的张力下保持其位置。
5、2.固定和锚定：在加强材料被拉伸后，夹具帮助将其固定在适当的位置，确保加强材料在混凝土硬化和成型过程中保持所需的张力。锚具是这一过程中的重要组成部分，它确保张拉力能有效地传递给混凝土。
6、3.调整和控制预应力：通过调整夹具和锚具，可以精确控制施加到混凝土中的预应力量，以适应不同的设计需求和规格。
7、混凝土预应力夹具的类型和具体设计可能会根据应用的具体需求而有所不同，包括使用的加强材料类型、预应力的大小以及构件的形状和大小。正确选择和使用预应力夹具对确保结构的性能和安全至关重要。
8、尽管传统预应力夹具在混凝土施工领域得到了广泛应用，但是它们在多个方面存在显著的局限性，这些局限性不仅影响了施工的性能和经济性，还可能降低施工过程的效率。首先，这些夹具的操作流程通常非常复杂，需要依靠经验丰富的技术人员来完成张拉和锚定工作，这不仅增加了工程的人工成本，也使得施工周期不得不延长。其次，传统夹具在长期使用后易于磨损和损坏，需要经常性的维护和替换部件，这无疑增加了项目的长期成本。
9、此外，传统预应力夹具的设计在某些情况下可能过于局限，不能适应所有类型的预应力混凝土结构，特别是那些具有复杂或非标准形状的结构，往往需要定制化的解决方案。这不仅增加了成本，也可能延长项目的实施时间。同时，这些夹具通常重量较大、体积庞大，这不仅提高了运输成本，也给现场的操作带来了困难。另一个关键问题是应力集中，这可能在混凝土构件或加强材料上造成局部损伤，从而降低结构的整体性能。
10、随着建筑技术的进步和设计需求的变化，传统预应力夹具的适应性问题变得尤为明显。它们可能无法满足新的工程需求，特别是在涉及高性能混凝土和复杂结构设计的项目中。
11、因此，如何提供一种可复合加载的多功能用于混凝土结构体外预应力单端张拉的夹持系统，可以多角度与不同方法和不同施加力的阶段多层次复合的施加预应力，防止在施加预应力的过程中，因为外界因素导致应力施加不完善，是本领域技术人员亟需解决的问题。
技术实现思路
1、有鉴于此，本发明提供了一种用于混凝土结构体外预应力单端张拉的夹持系统，旨在解决上述技术问题。
2、为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
3、一种用于混凝土结构体外预应力单端张拉的夹持系统，包括锚固夹具、张拉夹具及连接所述锚固夹具和所述张拉夹具的连接器；
4、所述锚固夹具包括锚固承载板、锚固盖板和锚固夹板；所述锚固盖板盖合所述锚固承载板顶面以夹持钢纤维束的一端，所述锚固夹板平行设置在所述锚固承载板的下方并与结构体一端相对夹持布置；
5、所述张拉夹具包括张拉承载板、张拉盖板、张拉夹板和吊带，所述张拉盖板盖合所述张拉承载板的顶面以夹持所述钢纤维束的另一端，所述张拉夹板平行设置在所述张拉承载板下方并与结构体的另一端相对夹持布置；所述吊带呈环状并套设在所述张拉夹具靠近所述锚固夹具的外周以改变所述钢纤维束的倾角；
6、其中，所述锚固承载板与所述张拉承载板相对的两端面均固定有连接杆，所述连接器的两端分别与两个所述连接杆栓接。
7、上述技术方案的有益效果是，张拉夹具与锚固夹具分别夹持在结构物的两端并通过连接器进行连接，钢纤维束自张拉夹具穿设至锚固夹具，通过盖板将钢纤维束压紧在承载板上，吊带在张拉夹具的端部提供夹持力能够改变张拉夹具另一端的钢纤维束的倾角，张拉设备可以多角度、分级的对钢纤维束进行复合加载。
8、优选的，所述张拉夹具还包括第一压板，所述张拉承载板的顶面两端均固定有用于穿设所述钢纤维束的约束器，所述张拉承载板相对两个所述约束器的顶面固定有多个第一锯齿块，所述第一压板底面开设有与所述第一锯齿块适配的第一锯齿槽，所述第一压板扣合所述第一锯齿块并嵌合在所述张拉盖板与所述张拉承载板之间。钢纤维束从约束器中穿过张拉夹具，同时钢纤维束置于第一锯齿块和第一锯齿槽之间，通过第一压板将钢纤维束压紧，利用第一锯齿块为钢纤维束提供摩擦力和约束力，防止钢纤维束无法收紧或张拉过程中发生滑动而影响张拉效果。
9、优选的，还包括支撑板和千斤顶，所述张拉夹板的底面一侧呈阵列固定有多个与其面板垂直的导轨，所述支撑板平行所述张拉夹板布置并滑动连接在所述导轨上，所述千斤顶支撑在所述支撑板与所述张拉夹板之间，所述吊带首尾相接并通过固定件固定成环状，所述吊带套设在所述张拉盖板与所述支撑板的外周以限制所述支撑板的滑动。吊带一方面能够提供预紧力，使得张拉夹板与结构物抵接，方便张拉夹具对结构物的夹持固定，另一方面吊带提供夹持力，当钢纤维束固定好后，吊带在千斤顶的作业用下收紧，张拉夹具单端受力后另一端的钢纤维束在自身特性下会上翘，通过改变千斤顶的顶升距离来调整吊带的松紧进而可以改变张拉夹具处钢纤维束的角度，实现对角度的分级张拉。
10、优选的，所述支撑板的顶面固定有环形凸台，所述张拉夹板相对所述环形凸台的底面开设有环形槽，所述千斤顶的顶升端伸入所述环形凸台的内腔并与所述支撑板的顶面抵接，固定端嵌设在所述环形槽内；通过环形凸台和环形槽能够将千斤顶卡接在支撑板与张拉夹板之间，保证千斤顶的轴线始终与张拉夹板和支撑板垂直，防止因千斤顶倾斜施力造成张拉夹具失稳情况的发生。
11、所述支撑板的底面沿其长度方向开设有容纳槽，所述张拉盖板对应所述容纳槽的顶面两端固定有限制环，所述吊带底端套设在所述容纳槽内且其顶端穿设在所述限制环内以限制所述吊带的位移。通过限制环和容纳槽来限制吊带的位移，防止因吊带绷紧后滑落张拉夹具，影响正常张拉作业。
12、优选的，所述锚固夹具还包括第二压板，所述锚固承载板的顶面中部固定有第二锯齿块，所述第二压板的底面开设有与所述第二锯齿块适配的第二锯齿槽，所述第二压板扣合所述第二锯齿槽并嵌合在所述锚固盖板与所述锚固承载板之间。第二压板将钢纤维束压紧在第二锯齿块上，利用第二锯齿块提供摩擦力和约束力将钢纤维束的一端紧紧固定在锚固夹具上。
13、优选的，还包括多个第三压板，所述锚固承载板远离所述连接杆的顶面端部固定有的多个锯齿模组，所述锚固盖板相对多个所述锯齿模组的顶面开设有矩形槽，多个所述第三压板的底面开设有与多个所述锯齿模组的第三锯齿槽，多个所述第三压板一一对应盖合多个所述锯齿模组并置于所述矩形槽内。利用第三压板和锯齿模组的配合增加锚固夹具对钢纤维束的约束力和摩擦力，防止钢纤维束被折断。
14、优选的，所述连接器包括连杆，所述连杆的端部开设有第一榫槽，且其端部固定有与所述第一榫槽适配的第一榫杆；所述连杆数量为多个且首尾相对，其中一个所述连杆的所述第一榫杆插入与其相邻的所述连杆的所述第一榫槽内并通过螺栓紧固；所述连接杆插入与其对应的所述连杆的所述第一榫槽内并通过螺栓紧固。利用榫卯连接的特点，可以根据结构物的长度选择不同长度的连杆进行夹具的连接，提高夹具使用的灵活性。
15、优选的，还包括转向杆，所述转向杆包括第一转向杆和第二转向杆，所述第一转向杆的一端与所述第二转向杆的一端相互铰接，所述第一转向杆与所述第二转向杆相互背离的端部开设有与所述第一榫杆适配的第二榫槽且对应的端部固定有与所述第一榫槽适配的第二榫杆，所述转向杆设置在相邻两个所述连杆之间，其第二榫杆插入与其相邻的所述第一榫槽内且对应的所述第一榫杆插入所述第二榫槽内并通过螺栓紧固。转向杆可以使得张拉夹具可锚固夹具之间进行转向，满足复杂结构物体外预应力施加的需求，避免对结构物的破坏，提高夹持系统使用的灵活性。
16、优选的，还包括旋转轴，所述连接器设有两个，两个所述连接器对称设置，所述旋转轴贯穿两个所述第一转向杆和第二转向杆相对的两端部以使两个所述第一转向杆和两个所述第二转向杆可相对所述旋转轴转动。连个连接器能够提高张拉夹具和锚固夹具连接后的牢固，转向杆利用旋转轴实现转向功能。
17、优选的，所述张拉夹具还包括第一螺杆，所述锚固夹具还包括第二螺杆；所述第一螺杆垂直所述张拉盖板布置且其螺纹端依次贯穿所述张拉盖板、张拉承载板、结构物和张拉夹板，所述第一螺杆与所述张拉夹板的底面通过第一螺母紧固以使的所述张拉夹具与所述结构物固定；
18、所述第二螺杆垂直所述锚固盖板布置且其螺纹端依次贯穿所述锚固盖板、锚固承载板、结构物和锚固夹板，所述第二螺杆与所述锚固夹板的底面通过第二螺母紧固以使得所述锚固夹具与所述结构物固定。
19、上述技术方案的有益效果是，夹具夹持结构物后，可以通过螺杆贯穿结构物上的锚固孔将夹具与结构物锚固成整体，提高夹具安装效果，防止张拉过程中夹具发生移动而影响张拉效果造成结构物的损坏。
20、经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本发明公开提供了一种一种用于混凝土结构体外预应力单端张拉的夹持系统，具有以下有益效果：
21、1、在对实际工程构件以及实验室试验梁、板等结构构件施加预应力前，夹持系统中的夹具具有可放置在夹具保存箱中的特点，可方便携带和存储；其可拆卸和可组装的设计特点为施工和试验提供了更大的灵活性和便利性。同时，夹具的合理结构设计保证了施加预应力过程中构件的稳定性和安全性，从而确保施工和试验的顺利进行，为工程施工和实验提供了更多的选择和便利，能够满足不同场景下的需要；
22、2、在传统的混凝土预应力夹具中，由于加载方式存在问题，导致经常发生危险情况，本发明用半机械化形式进行加载，显著提高了安全性和可靠性。
23、3、在传统的混凝土预应力夹具中，往往存在预应力难以控制、不直观的问题，本发明通过利用三角函数及纤维、钢绞线等材料的弹性模量进行预应力计算，使得施加的具体预应力数值部分更加可控；不同角度分级加载制度使加载方式更加直观、灵活，在实际加载过程中，可以根据不同结构构件的需求自行确定预应力的加载顺序。
1.一种用于混凝土结构体外预应力单端张拉的夹持系统，其特征在于，包括锚固夹具(200)、张拉夹具(100)及连接所述锚固夹具(200)和所述张拉夹具(100)的连接器(300)；
2.根据权利要求1所述的一种用于混凝土结构体外预应力单端张拉的夹持系统，其特征在于，所述张拉夹具(100)还包括第一压板(180)，所述张拉承载板(120)的顶面两端均固定有用于穿设所述钢纤维束的约束器(1201)，所述张拉承载板(120)相对两个所述约束器(1201)的顶面固定有多个第一锯齿块(1202)，所述第一压板(180)底面开设有与所述第一锯齿块(1202)适配的第一锯齿槽，所述第一压板(180)扣合所述第一锯齿块(1202)并嵌合在所述张拉盖板(110)与所述张拉承载板(120)之间。
3.根据权利要求2所述的一种用于混凝土结构体外预应力单端张拉的夹持系统，其特征在于，还包括支撑板(150)和千斤顶(140)，所述张拉夹板(130)的底面一侧呈阵列固定有多个与其面板垂直的导轨(1301)，所述支撑板(150)平行所述张拉夹板(130)布置并滑动连接在所述导轨(1301)上，所述千斤顶(140)支撑在所述支撑板(150)与所述张拉夹板(130)之间，所述吊带(160)首尾相接并通过固定件(1601)固定成环状，所述吊带(160)套设在所述张拉盖板(110)与所述支撑板(150)的外周以限制所述支撑板(150)的滑动。
4.根据权利要求3所述的一种用于混凝土结构体外预应力单端张拉的夹持系统，其特征在于，所述支撑板(150)的顶面固定有环形凸台(1501)，所述张拉夹板(130)相对所述环形凸台(1501)的底面开设有环形槽，所述千斤顶(140)的顶升端伸入所述环形凸台(1501)的内腔并与所述支撑板(150)的顶面抵接，固定端嵌设在所述环形槽内；
5.根据权利要求1所述的一种用于混凝土结构体外预应力单端张拉的夹持系统，其特征在于，所述锚固夹具(200)还包括第二压板(250)，所述锚固承载板(220)的顶面中部固定有第二锯齿块(2201)，所述第二压板(250)的底面开设有与所述第二锯齿块(2201)适配的第二锯齿槽，所述第二压板(250)扣合所述第二锯齿槽并嵌合在所述锚固盖板(210)与所述锚固承载板(220)之间。
6.根据权利要求5所述的一种用于混凝土结构体外预应力单端张拉的夹持系统，其特征在于，还包括多个第三压板(260)，所述锚固承载板(220)远离所述连接杆(400)的顶面端部固定有的多个锯齿模组(2202)，所述锚固盖板(210)相对多个所述锯齿模组(2202)的顶面开设有矩形槽，多个所述第三压板(260)的底面开设有与多个所述锯齿模组(2202)的第三锯齿槽，多个所述第三压板(260)一一对应盖合多个所述锯齿模组(2202)并置于所述矩形槽内。
7.根据权利要求1所述的一种用于混凝土结构体外预应力单端张拉的夹持系统，其特征在于，所述连接器(300)包括连杆(310)，所述连杆(310)的端部开设有第一榫槽(3101)，且其端部固定有与所述第一榫槽(3101)适配的第一榫杆(3102)；所述连杆(310)数量为多个且首尾相对，其中一个所述连杆(310)的所述第一榫杆(3102)插入与其相邻的所述连杆(310)的所述第一榫槽(3101)内并通过螺栓紧固；所述连接杆(400)插入与其对应的所述连杆(310)的所述第一榫槽(3101)内并通过螺栓紧固。
8.根据权利要求7所述的一种用于混凝土结构体外预应力单端张拉的夹持系统，其特征在于，还包括转向杆(320)，所述转向杆(320)包括第一转向杆(3201)和第二转向杆(3202)，所述第一转向杆(3201)的一端与所述第二转向杆(3202)的一端相互铰接，所述第一转向杆(3201)与所述第二转向杆(3202)相互背离的端部开设有与所述第一榫杆(3102)适配的第二榫槽(3203)且对应的端部固定有与所述第一榫槽(3101)适配的第二榫杆(3204)，所述转向杆(320)设置在相邻两个所述连杆(310)之间，其第二榫杆(3204)插入与其相邻的所述第一榫槽(3101)内且对应的所述第一榫杆(3102)插入所述第二榫槽(3203)内并通过螺栓紧固。
9.根据权利要求8所述的一种用于混凝土结构体外预应力单端张拉的夹持系统，其特征在于，还包括旋转轴(330)，所述连接器(300)设有两个，两个所述连接器(300)对称设置，所述旋转轴(330)贯穿两个所述第一转向杆(3201)和第二转向杆(3202)相对的两端部以使两个所述第一转向杆(3201)和两个所述第二转向杆(3202)可相对所述旋转轴(330)转动。
10.根据权利要求1所述的一种用于混凝土结构体外预应力单端张拉的夹持系统，其特征在于，所述张拉夹具(100)还包括第一螺杆(170)，所述锚固夹具(200)还包括第二螺杆(240)；所述第一螺杆(170)垂直所述张拉盖板(110)布置且其螺纹端依次贯穿所述张拉盖板(110)、张拉承载板(120)、结构物和张拉夹板(130)，所述第一螺杆(170)与所述张拉夹板(130)的底面通过第一螺母紧固以使的所述张拉夹具(100)与所述结构物固定；
