CN218121724U - 往复荷载下frp筋与砼粘结滑移的性能测试装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种往复荷载下FRP筋与砼粘结滑移性能的测试装置，包括对称布置的两个底座、设置在两个底座上的粘结试块和设置在粘结试块上的弯曲夹具，粘结试块由两个混凝土试块和贯穿两个混凝土试块的FRP筋构成，两个混凝土试块的相邻端通过球铰连接，两个混凝土试块的远离端分别通过第一施力连接件与两个底座连接，两个混凝土试块的相邻端分别通过第二施力连接件与弯曲夹具连接。本实用新型中两个混凝土试块连接处的弯矩为零，在进行往复试验时，既能使FRP筋受拉，也能使FRP筋受压，从而避免FRP筋因受压刚度小或受压强度低而造成的FRP筋受压破坏。而且本试验装置可以避免拉拔试验中存在的局部压力作用于加载端的弊端，此时FRP筋的应力状态与构件实际受力状态相差不大，能反映筋材在锚固范围内受到弯矩和剪力共同作用时对粘结锚固产生的影响，试验结果精确度较高。
Description
技术领域
本实用新型属于FRP筋的粘结滑移试验技术领域，尤其涉及往复荷载下FRP筋与砼粘结滑移性能的测试装置。
背景技术
采用FRP筋取代钢筋与混凝土结合用于工程结构中是解决钢筋锈蚀问题的有效方法之一。为避免FRP筋混凝土结构构件在强震下因FRP与混凝土之间的锚固破坏而倒塌，必须进行往复荷载作用下筋材与基体材料的界面粘结性能试验来研究二者之间的粘结性能。众所周知，往复荷载作用下，FRP筋既要承受拉力作用，还要承受压力作用。FRP筋虽然具有良好的拉伸性能，但其抗剪切性能和抗压性能均较差，因此常用的中心拉拔试验装置很难满足往复加载的需求。
实用新型内容
为解决上述问题，本实用新型提供了一种往复荷载下FRP筋与混凝土粘结滑移的性能测试装置，其既能使FRP筋受压，又能使FRP筋受拉，从而达到测试增强筋与混凝土之间粘结滑移性能的效果，并且使用方便。
本为实现上述目的，本实用新型采取的技术方案为：
一种往复荷载下FRP筋与砼粘结滑移性能的测试装置，包括对称布置的两个底座、设置在两个底座上的粘结试块和设置在粘结试块上的弯曲夹具，粘结试块由两个混凝土试块和贯穿两个混凝土试块的FRP筋构成，两个混凝土试块的相邻端通过球铰连接，两个混凝土试块的远离端分别通过第一施力连接件与两个底座连接，两个混凝土试块的相邻端分别通过第二施力连接件与弯曲夹具连接。
所述第一施力连接件包括分别固定在两个底座上的两个支座，两个混凝土试块的远离端分别置于两个支座上，两个混凝土试块的远离端上方均安装有长度方向与粘结试块长度方向相垂直的第一垫板，第一垫板与粘结试块之间设有与第一垫板长度方向相平行的第一圆柱，支座与同侧的第一垫板之间通过螺杆和螺栓固定连接进而将粘结试块夹在中间。
所述第一垫板上沿长度方向开设有圆弧状的第一凹槽，所述第一圆柱置于第一凹槽处。
所述第二施力连接件包括在两个混凝土试块相邻端下方设置的两个第二垫板和在两个混凝土试块相邻端上方设置的两个第三垫板，第二垫板与混凝土试块之间设有第二圆柱，第三垫板与混凝土试块之间设有第三圆柱，第二垫板与同侧的第三垫板之间通过螺杆和螺栓固定连接进而将粘结试块夹在中间，所述弯曲夹具分别与两个第三垫板固定连接。
所述第二垫板上沿长度方向开设有圆弧状的第二凹槽，所述第二圆柱置于第二凹槽上，第三垫板上沿长度方向开设有圆弧状的第三凹槽，所述第三圆柱置于第三凹槽上。
所述第三垫板和弯曲夹具上均开设有螺孔，螺孔内安装有螺栓，第三垫板和弯曲夹具通过螺栓固定连接。
所述球铰机构包括两个预埋钢板和球铰，球铰通过螺栓与预埋钢板相连。
所述预埋钢板背面焊有4根光滑钢筋锚固于混凝土中，并留有4个螺纹孔。
所述球铰的背面焊接有连接钢板，连接钢板上留有4个螺纹孔，试验加载前将球铰通过螺栓与预埋钢板固定连接。
本实用新型的两个混凝土试块的相邻端通过球铰机构连接，两个混凝土试块的远离端分别通过第一施力连接件与两个底座连接，两个混凝土试块的相邻端分别通过第二施力连接件与弯曲夹具连接，这样可以使得两个混凝土试块连接处的弯矩为零，既能使FRP筋受压，也能使FRP筋受拉，从而达到测试FRP筋与混凝土之间粘结滑移性能的效果，与传统梁式试验相比，本试验装置能达到施加往复荷载的效果。
附图说明
图1是本实用新型实施例的结构示意图；
图2是本实用新型的底座的结构示意图；
图3是本实用新型的弯曲夹具的结构示意图；
图4是本实用新型的弯曲夹具的底部的结构示意图；
图5是本实用新型的支座的结构示意图；
图6是本实用新型的第一垫板的结构示意图。
图7是本实用新型的预埋钢板的结构示意图。
图8是本实用新型的球铰与预埋钢板固定的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型作详细的描述。
如图1至图4所示，一种往复荷载下FRP筋与砼粘结滑移的性能测试装置，包括对称布置的两个底座1，设置在两个底座上的粘结试块和设置在粘结试块上的弯曲夹具2，弯曲夹具2用来使试件弯曲的，粘结试块由两个混凝土试块3和贯穿两个混凝土试块的FRP筋4构成，两个混凝土试块的相邻端通过球铰机构5连接，两个混凝土试块的远离端分别通过第一施力连接件与两个底座连接，两个混凝土试块的相邻端分别通过第二施力连接件与弯曲夹具连接，两个混凝土试块的相邻端通过球铰机构连接，使得两个混凝土试块连接处的弯矩为零。本梁式试验装置能反映试验筋材在锚固范围内受到弯矩和剪力共同作用时对粘结锚固产生的影响，所得试验结果精确度较高。既能使FRP筋受压，又能使FRP筋受拉，使其能受到往复荷载的作用。
如图5所示，第一施力连接件包括分别固定在两个底座上的两个支座6，支座起一个铰接支撑的作用，两个混凝土试块的远离端分别置于两个支座上，两个混凝土试块的远离端上方均安装有长度方向与粘结试块长度方向相垂直的第一垫板7，第一垫板7与粘结试块之间设有与第一垫板长度方向相平行的第一圆柱8，支座6与同侧的第一垫板7之间通过螺杆9和螺栓固定连接进而将粘结试块夹在中间，第一圆柱8为混凝土试块提供集中力的施力点，使混凝土试块受到集中力而不是均布荷载。
如图6所示，第一垫板7上沿长度方向开设有圆弧状的第一凹槽14，第一圆柱置于第一凹槽14处，第一圆柱与第一垫板自然接触，减少了将圆柱和垫板固定在一起的成本。
第二施力连接件包括在两个混凝土试块相邻端下方设置的两个第二垫板10和在两个混凝土试块相邻端上方设置的两个第三垫板11，第二垫板10与混凝土试块之间设有第二圆柱12，第三垫板11与混凝土试块之间设有第三圆柱13，第二垫板10与同侧的第三垫板11之间通过螺杆和螺栓固定连接进而将粘结试块夹在中间，弯曲夹具2分别与两个第三垫板11固定连接。
第二垫板10上沿长度方向开设有圆弧状的第二凹槽，第二圆柱12置于第二凹槽上，第三垫板11上沿长度方向开设有圆弧状的第三凹槽，第三圆柱13置于第三凹槽上。
第三垫板11和弯曲夹具2上均开设有螺孔，螺孔内安装有螺栓，第三垫板和弯曲夹具通过螺栓固定连接，方便装卸。
图7至图8所示，球铰机构包括两个预埋钢板51和球铰52，球铰通过螺栓与预埋钢板相连。预埋钢板背面焊有4根光滑钢筋53锚固于混凝土中，并留有4个螺纹孔，浇筑前将预埋钢板51通过螺栓固定在模具上。球铰的背面焊接有连接钢板54，连接钢板54上留有4个螺纹孔，试验加载前将球铰52通过螺栓与预埋钢板51固定连接。
本实用新型具体使用时，首先将底座1放置于平整面上，并通过螺丝与地面固定连接；然后将支座6放置于底座1上，并通过螺丝将支座6固定在底座1上；然后将两个混凝土试块的远离端分别放置于支座上，其中，浇筑混凝土试块前，需将预埋钢板通过螺栓固定在模具上；然后将第一圆柱放置于混凝土试块上，将第一垫板的第一凹槽处置于第一圆柱上，用螺杆将支座和第一垫板连接起来，并用螺栓进行固定；然后将利用螺杆及螺栓将第二垫板和第三垫板固定连接；最后将弯曲夹具放置于第三垫板处，用螺丝将弯曲夹具和第三垫板固定连接；试验加载前，将球铰通过螺栓与梁内预埋钢板固定；装置安装完成后，启动加载装置缓慢加载进行测试，当加载装置下压时，试块上侧受压下侧受拉，当加载装置上拉时，试块上侧受拉下侧受压，实现了FRP筋既能受压，也能受拉，从而达到测试往复荷载下FRP筋与混凝土之间粘结滑移性能的效果。
Claims (9)
1.一种往复荷载下FRP筋与砼粘结滑移的性能测试装置，其特征在于：包括对称布置的两个底座、设置在两个底座上的粘结试块和设置在粘结试块上的弯曲夹具，粘结试块由两个混凝土试块和贯穿两个混凝土试块的FRP筋构成，两个混凝土试块的相邻端通过球铰连接，两个混凝土试块的远离端分别通过第一施力连接件与两个底座连接，两个混凝土试块的相邻端分别通过第二施力连接件与弯曲夹具连接。
2.根据权利要求1所述的往复荷载下FRP筋与砼粘结滑移的性能测试装置，其特征在于：所述第一施力连接件包括分别固定在两个底座上的两个支座，两个混凝土试块的远离端分别置于两个支座上，两个混凝土试块的远离端上方均安装有长度方向与粘结试块长度方向相垂直的第一垫板，第一垫板与粘结试块之间设有与第一垫板长度方向相平行的第一圆柱，支座与同侧的第一垫板之间通过螺杆和螺栓固定连接进而将粘结试块夹在中间。
3.根据权利要求2所述的往复荷载下FRP筋与砼粘结滑移的性能测试装置，其特征在于：所述第一垫板上沿长度方向开设有圆弧状的第一凹槽，所述第一圆柱置于第一凹槽处。
4.根据权利要求1所述的往复荷载下FRP筋与砼粘结滑移的性能测试装置，其特征在于：所述第二施力连接件包括在两个混凝土试块相邻端下方设置的两个第二垫板和在两个混凝土试块相邻端上方设置的两个第三垫板，第二垫板与混凝土试块之间设有第二圆柱，第三垫板与混凝土试块之间设有第三圆柱，第二垫板与同侧的第三垫板之间通过螺杆和螺栓固定连接，从而将粘结试块夹在中间，所述弯曲夹具分别与两个第三垫板固定连接。
5.根据权利要求4所述的往复荷载下FRP筋与砼粘结滑移的性能测试装置，其特征在于：所述第二垫板上沿长度方向开设有圆弧状的第二凹槽，所述第二圆柱置于第二凹槽上，第三垫板上沿长度方向开设有圆弧状的第三凹槽，所述第三圆柱置于第三凹槽上。
6.根据权利要求4所述的往复荷载下FRP筋与砼粘结滑移的性能测试装置，其特征在于：所述第三垫板和弯曲夹具上均开设有螺孔，螺孔内安装有螺栓，第三垫板和弯曲夹具通过螺栓固定连接。
7.根据权利要求1所述的往复荷载下FRP筋与砼粘结滑移的性能测试装置，其特征在于：所述球铰包括两个预埋钢板和球铰，球铰通过螺栓与预埋钢板相连。
8.根据权利要求7所述的往复荷载下FRP筋与砼粘结滑移的性能测试装置，其特征在于：所述预埋钢板背面焊有4根光滑钢筋锚固于混凝土中，并留有4个螺纹孔。
9.根据权利要求7所述的往复荷载下FRP筋与砼粘结滑移的性能测试装置，其特征在于：所述球铰的背面焊接有连接钢板，连接钢板上留有4个螺纹孔，试验加载前将球铰通过螺栓与预埋钢板固定连接。
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