CN101858838A

CN101858838A - 一种智能筋端部加压模具

Info

Publication number: CN101858838A
Application number: CN 201010188914
Authority: CN
Inventors: 孙丽; 梁德志; 米向乾
Original assignee: Shenyang Jianzhu University
Current assignee: Shenyang Jianzhu University
Priority date: 2010-06-02
Filing date: 2010-06-02
Publication date: 2010-10-13

Abstract

一种智能筋端部加压模具，涉及一种加压试验的模具，该模具为在受压端部设计的模具，底座加工凹槽，上下两个铁制套筒置于底座凹槽，并保证垂直于底座；两个套筒靠近底座处都开有小孔，引出跳线；套筒内设置三个键槽，与楔形键结合使筋的完全轴心受压；内部填充有足够强度的胶。端光纤跳线受压受损后，另一端的光纤跳线进行筋轴心应变数据的采集。根据铁制套筒不同直径、内部所开键槽、利用楔形键，作用于不同直径筋的受压试验。本发明可以在保证FBG-FRP智能筋受压试验中完全轴心受压，避免加压过程中筋的端部发生破坏，同时FBG置于GFRP筋轴心处，在试验中实时采集数据。另外加工工艺简单，可以应用于不同材料筋的加压试验。

Description

一种智能筋端部加压模具

技术领域

本发明涉及一种加压试验的模具，特别是涉及一种FBG-FRP智能筋及其他FRP筋加压试验的模具，在试验中可以保证筋完全轴心受压，并且防止端部出现受压破坏的加压模具。

背景技术

目前，随着复合材料在建筑结构中的不断应用，对FRP筋的研究也越来越深入。在FRP筋的研究中，很大程度上都是对FRP筋的抗拉性能进行研究，而对其抗压性能通常忽略不予研究。同时，因为FRP筋为脆性材料，在对FRP筋进行加压试验时，如果直接将FRP筋安装在试验机夹头上，则在FRP筋达到极限抗压强度之前，试件的端部由于应力集中将先于筋发生破坏。另外在此加压方式中，也不能保证FRP筋完全轴心受压，很难得到准确的结果。

一般在进行筋的拉压试验时，通常是在筋表面粘贴应变片的方法来采集数据。为了准确的测得GFRP筋在加压过程中应变变化，设计生产了FBG-GFRP智能筋。在GFRP筋的拉挤过程中，将光纤光栅(FBG)放入集束盘正中孔，随纤维束一起与树脂固化成型，生产出FBG-GFRP智能筋。FBG能间断的采集数据而不需要任何重新标定，置于智能筋的轴心位置，可以准确采集筋轴心位置的应变情况，与表面粘贴应变片的试验方式相比较，这种方法采集的数据更为准确实时。

发明内容

本发明的目的在于提供一种端部加压模具，该模具不仅能通过光纤跳线收集到较为准确的试验数据，同时还可以应用在其他筋的受压试验中，保证筋加压过程中完全轴心受压，另外还可以避免加压过程中筋的端部由于应力集中而发生破坏。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

一种智能筋端部加压模具，该模具为在受压端部设计的模具，底座加工凹槽，上下两个铁制套筒置于底座凹槽，并保证垂直于底座；两个套筒靠近底座处都开有小孔，引出跳线；套筒内设置三个键槽，与楔形键结合使筋的完全轴心受压；内部填充有胶。

所述的一种智能筋端部加压模具，在铁制底座中心加工圆形凹槽，将铁制套筒放置在凹槽内，该铁制套筒孔径略大于于智能筋，套筒内壁开有三个键槽，一端靠近底部处开有小孔，把FRP筋插入套筒内。

所述的一种智能筋端部加压模具，光纤跳线由套筒底部的小孔中引出，在填充胶完全固化之前，将三个楔形键沿筋的方向楔入键槽，保证三个楔形键楔入深度一致，智能筋两端的光纤跳线均由套筒靠近底座的小孔引出，FRP筋的植入长度轴向垂直于底座。

所述的一种智能筋端部加压模具，底座中心处设有与套筒外径相配合的凹槽。

端光纤跳线受压受损后，另一端的光纤跳线进行筋轴心应变数据的采集。

根据铁制套筒不同直径、内部所开键槽、利用楔形键，作用于不同直径筋的受压试验。

另外楔形键更有利于使筋固定在套筒中心。可以用于其他筋端部加压试验中。

本发明的优点与效果是：

本发明可以在保证FBG-FRP智能筋受压试验中完全轴心受压，避免加压过程中筋的端部发生破坏，同时FBG置于GFRP筋轴心处，在试验中实时采集数据。另外加工工艺简单，可以应用于不同材料筋的加压试验。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是本发明的铁制套筒截面示意图；

图3是本发明的底座结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图中：1.底座，2.铁制套筒，3.智能FRP筋，4.填充胶，5.光纤跳线，6.楔形键。

为了防止试验中智能筋端部受压破坏，同时保证加压过程中轴心受压，本发明设计了FBG-FRP智能筋端部加压模具。先在一铁制底座中心加工圆形凹槽，将铁制套筒放置在凹槽内。该铁制套筒孔径略大于于智能筋，套筒内壁开有三个键槽，一端靠近底部处开有小孔。把FRP筋插入套筒内一定长度，光纤跳线由套筒底部的小孔中引出。保证智能筋置入的长度，沿筋的方向注入具有足够强度的填充胶。在填充胶完全固化之前，将三个楔形键沿筋的方向楔入键槽，保证三个楔形键楔入深度一致。待填充胶完全固化后进行装置另一端的制作，此时为了确保植入筋的长度，在两底座之间放置垫板支撑，完全固化后撤去支撑。智能筋两端的光纤跳线均由套筒靠近底座的小孔引出。该方法关键在于保证填充胶饱满度及FRP筋的植入长度和是否轴向垂直于底座。填充胶应具有足够的强度，保证在筋破坏之前还可正常工作。

在图1中，先将智能FRP筋3一端置入铁制套筒2中，光纤跳线5由套筒底部的小孔引出，然后将铁制套筒2置于底座1的凹槽内，保证筋置入深度后，沿筋方向注入填充胶。待注入填充胶4完全固化前，沿智能筋方向将三个楔形键6置入铁制套筒2的内部键槽。注意楔形键的植入长度，端部是否在一平面内，这样能保证智能筋与底座垂直，试验过程中做到完全轴心受压。智能筋的置入深度后应确保端部与底部小孔有一定距离，这样可避免加压时光纤跳线5受损。智能筋两端都引出光纤跳线，这样能保证一端光纤跳线受损无法采集数据时，另一端仍可正常采集。待装置一端填充胶4完全固化后，倒置进行另一端的制作。为了保证两端智能筋的置入深度一致，在两个底座之间放置垫板支撑，在填充胶完全固化后，撤去垫板支撑。在图2中，是铁制套筒2的界面示意图。内部开设三个键槽，楔形键6置入其中。通过控制楔形键的置入长度，该装置可以进行不同直径筋的受压试验。同时套筒底部开有小孔，既保证光纤跳线从套筒内引出，又可在注入填充胶时能有好的填充效果。在图3中，底座1中心处加工与套筒外径相配合的凹槽。

Claims

1.一种智能筋端部加压模具，其特征在于该模具为在受压端部设计的模具，底座加工凹槽，上下两个铁制套筒置于底座凹槽，并保证垂直于底座；两个套筒靠近底座处都开有小孔，引出跳线；套筒内设置三个键槽，与楔形键结合使筋的完全轴心受压；内部填充有胶。

2.根据权利要求1所述的一种智能筋端部加压模具，其特征在于，在铁制底座中心加工圆形凹槽，将铁制套筒放置在凹槽内，该铁制套筒孔径略大于于智能筋，套筒内壁开有三个键槽，一端靠近底部处开有小孔，把FRP筋插入套筒内。

3.根据权利要求1所述的一种智能筋端部加压模具，其特征在于，光纤跳线由套筒底部的小孔中引出，在填充胶完全固化之前，将三个楔形键沿筋的方向楔入键槽，保证三个楔形键楔入深度一致，智能筋两端的光纤跳线均由套筒靠近底座的小孔引出，FRP筋的植入长度轴向垂直于底座。

4.根据权利要求1所述的一种智能筋端部加压模具，其特征在于，底座中心处设有与套筒外径相配合的凹槽。