CN203894126U - 测定frp-混凝土单面剪切性能的测试装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种测定FRP-混凝土单面剪切性能的测试装置，该装置包括材料试验机、试块锚固件、应变片和位移计；所述试块锚固件包括上部钢板和下部钢板，混凝土试块夹持在上部钢板和下部钢板之间；所述下部钢板的底侧向下伸出有受拉钢筋；纤维片材下部粘贴在混凝土试块的表面，材料试验机的下端夹持件夹持住受拉钢筋，上端夹持件夹持住纤维片材的上部；所述应变片贴在纤维片材上，所述位移计安装在混凝土试块下部左右两侧未粘贴纤维片材的位置。本实用新型提供的测定FRP-混凝土单面剪切性能的测试装置，组装简单、操作方便，试验所需仪器少，不仅适用于科研，还可以在浇筑现场进行测量。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种测定FRP-混凝土单面剪切性能的测试装置，属于混凝土建筑技术。
背景技术
土木工程领域中，钢筋混凝土结构随着时间将发生材料老化、结构损伤。所以，为了保证损伤结构的安全性，必须研究损伤结构的加固技术，使其性能能够提升。目前的加固方法大都采用纤维布或钢板进行加固。大量的试验研究表明，采用FRP加固的钢筋混凝土结构构件，其破坏形式往往不是FRP被拉断，而是FRP与混凝土界面粘结不足导致的界面剥离破坏。FRP-混凝土的界面粘结是保证两种材料共同工作的基础，因此FRP-混凝土界面性能的研究结果可以为工程设计人员提供理论基础。
目前规范采用的是正拉试验来测量纤维布与混凝土界面的粘结性能。从受力的角度来说，剪切状态更符合真实受力情况。单面剪切试验很难解决试件对中问题、夹具滑移问题、纤维片材的夹持问题，以及试件的锚固问题。目前施工和设计过程中缺乏结构简单、拆卸方便的单面剪切试验装置。
实用新型内容
发明目的：为了克服现有技术中存在的不足，本实用新型提供一种测定FRP-混凝土单面剪切性能的测试装置。
技术方案：为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案为：
测定FRP-混凝土单面剪切性能的测试装置，包括材料试验机、试块锚固件、应变片和位移计；
所述试块锚固件包括上部钢板和下部钢板，混凝土试块夹持在上部钢板和下部钢板之间，上部钢板和下部钢板的周侧通过螺杆和螺帽锁紧；所述下部钢板的底侧向下伸出有受拉钢筋，所述下部钢板和受拉钢筋之间通过加固钢板加固；
纤维片材下部粘贴在混凝土试块的表面，纤维片材上部粘贴有纤维布下粘钢板；材料试验机的下端夹持件夹持住受拉钢筋，材料试验机的上端夹持件夹持住纤维片材的上部和纤维布下粘钢板(以解决夹具无法夹持纤维片材的问题)；材料试验机的上端夹持件和下端夹持件动作，使纤维片材受拉时，纤维片材维持位置在一个平面上，受拉钢筋和纤维布下粘钢板所受拉力维持在同一条直线上，以保证纤维片材与混凝土试块界面处于纯剪切状态；
所述应变片贴在纤维片材上，所述位移计安装在混凝土试块下部左右两侧未粘贴纤维片材的位置。
优选的，所述材料试验机的上端夹持件和下端夹持件均采用气压夹具，以消除夹具滑移带来的影响。
优选的，所述上部钢板的下表面为槽型，槽口处压住混凝土试块的上表面。
优选的，还包括静态信号测试分析系统，所述位移计通过信号线接入静态信号测试分析系统，所述应变片通过导线接入静态信号测试分析系统。
测定FRP-混凝土单面剪切性能的测试方法，包括如下步骤：
(1)制作混凝土试块，粘贴纤维片材的上端和纤维布下粘钢板；将纤维片材的下端粘贴在混凝土试块的表面，将应变片通过导线与静态信号测试分析系统相连；
(2)固定下部钢板，首先将混凝土试块放置在下部钢板上，然后将上部钢板压在混凝土试块上；
(3)调节螺杆的位置竖直，使纤维片材平整时受拉钢筋和纤维布下粘钢板位于同一条直线，使用螺杆和螺母固定下部钢板和上部钢板的相对位置；
(4)启动材料试验机，分别夹持住受拉钢筋和纤维布下粘钢板，纤维片材位置平整；
(5)在混凝土试块下部左右两侧未粘贴纤维片材的位置安装位移计，将位移计通过信号线与静态信号测试分析系统相连；
(6)控制器和静态信号测试分析系统输出端和计算机相连，打开静态信号测试分析系统并调零，通过计算机对控制器实施控制，控制器对材料试验机进行控制，材料试验机对试件施加竖向荷载；通过静态信号测试分析系统记录加载过程中纤维片材的应变、混凝土试块端部的位移以及相应的竖向荷载。
有益效果：本实用新型提供的测定FRP-混凝土单面剪切性能的测试装置，组装简单、操作方便，试验所需仪器少，不仅适用于科研，还可以在浇筑现场进行测量；材料试验机采用的夹具为气压夹具，能够消除夹具滑移带来的影响；上部钢板、下部钢板、螺杆等构成的整体可以解决锚固问题。
附图说明
图1为本实用新型装置的结构示意图；
图2为图1中A-A向剖视图；
其中：1—材料试验机，2—纤维片材，3—纤维布下粘钢板，4—混凝土试块，5—下部钢板，6—上部钢板，7—螺杆，8—螺帽，9—加固钢板，10—受拉钢筋，11—静态信号测试分析系统，12—导线，13—信号线，14—应变片，15—油源，16—控制器，17—计算机，18—油管，19—位移计。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型作更进一步的说明。
如图1、图2所示为一种测定FRP-混凝土单面剪切性能的测试装置，包括材料试验机1、试块锚固件、应变片14、位移计19和静态信号测试分析系统11，所述位移计19通过信号线13接入静态信号测试分析系统11，所述应变片14通过导线12接入静态信号测试分析系统11。
所述试块锚固件包括上部钢板6和下部钢板5，混凝土试块4夹持在上部钢板6和下部钢板5之间，所述上部钢板6的下表面为槽型，槽口处压住混凝土试块4的上表面；上部钢板6和下部钢板5的周侧通过螺杆7和螺帽8锁紧；所述下部钢板5的底侧向下伸出有受拉钢筋10，所述下部钢板5和受拉钢筋10之间通过加固钢板9加固。混凝土试块4的尺寸为150mm×150mm×500mm。
纤维片材2下部粘贴在混凝土试块4的表面，纤维片材2上部粘贴有纤维布下粘钢板3；材料试验机1的下端夹持件夹持住受拉钢筋10，材料试验机1的上端夹持件夹持住纤维片材2的上部和纤维布下粘钢板3；材料试验机1的上端夹持件和下端夹持件动作，使纤维片材2受拉时，纤维片材2维持位置在一个平面上，受拉钢筋10和纤维布下粘钢板3所受拉力维持在同一条直线上，以保证纤维片材2与混凝土试块4界面处于纯剪切状态；所述材料试验机1的上端夹持件和下端夹持件均采用气压夹具，以消除夹具滑移带来的影响。
所述应变片10贴在纤维片材2上，所述位移计14安装在混凝土试块4下部左右两侧未粘贴纤维片材2的位置。
测定FRP-混凝土单面剪切性能的测试方法，包括如下步骤：
(1)制作混凝土试块4，粘贴纤维片材2的上端和纤维布下粘钢板3；将纤维片材2的下端粘贴在混凝土试块4的表面，将应变片14通过导线12与静态信号测试分析系统11相连；
(2)固定下部钢板5，首先将混凝土试块4放置在下部钢板5上，然后将上部钢板6压在混凝土试块4上；
(3)调节螺杆7的位置竖直，使纤维片材2平整时受拉钢筋10和纤维布下粘钢板3位于同一条直线，使用螺杆7和螺母8固定下部钢板5和上部钢板6的相对位置；
(4)启动材料试验机1，分别夹持住受拉钢筋10和纤维布下粘钢板3，纤维片材2位置平整；
(5)在混凝土试块4下部左右两侧未粘贴纤维片材2的位置安装位移计14，将位移计14通过信号线13与静态信号测试分析系统11相连；
(6)控制器16和静态信号测试分析系统11输出端和计算机17相连，打开静态信号测试分析系统11并调零，通过计算机17对控制器16实施控制，控制器16对材料试验机1进行控制，材料试验机对试件施加竖向荷载；通过静态信号测试分析系统11记录加载过程中纤维片材2的应变、混凝土试块4端部的位移以及相应的竖向荷载。
以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出：对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。
Claims (4)
1.测定FRP-混凝土单面剪切性能的测试装置，其特征在于：包括材料试验机(1)、试块锚固件、应变片(14)和位移计(19)；
所述试块锚固件包括上部钢板(6)和下部钢板(5)，混凝土试块(4)夹持在上部钢板(6)和下部钢板(5)之间，上部钢板(6)和下部钢板(5)的周侧通过螺杆(7)和螺帽(8)锁紧；所述下部钢板(5)的底侧向下伸出有受拉钢筋(10)，所述下部钢板(5)和受拉钢筋(10)之间通过加固钢板(9)加固；
纤维片材(2)下部粘贴在混凝土试块(4)的表面，纤维片材(2)上部粘贴有纤维布下粘钢板(3)；材料试验机(1)的下端夹持件夹持住受拉钢筋(10)，材料试验机(1)的上端夹持件夹持住纤维片材(2)的上部和纤维布下粘钢板(3)；材料试验机(1)的上端夹持件和下端夹持件动作，使纤维片材(2)受拉时，纤维片材(2)维持位置在一个平面上，受拉钢筋(10)和纤维布下粘钢板(3)所受拉力维持在同一条直线上；
所述应变片(10)贴在纤维片材(2)上，所述位移计(14)安装在混凝土试块(4)下部左右两侧未粘贴纤维片材(2)的位置。
2.根据权利要求1所述的测定FRP-混凝土单面剪切性能的测试装置，其特征在于：所述材料试验机(1)的上端夹持件和下端夹持件均采用气压夹具。
3.根据权利要求1所述的测定FRP-混凝土单面剪切性能的测试装置，其特征在于：所述上部钢板(6)的下表面为槽型，槽口处压住混凝土试块(4)的上表面。
4.根据权利要求1所述的测定FRP-混凝土单面剪切性能的测试装置，其特征在于：还包括静态信号测试分析系统(11)，所述位移计(19)通过信号线(13)接入静态信号测试分析系统(11)，所述应变片(14)通过导线(12)接入静态信号测试分析系统(11)。
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