本发明专利技术涉及一种FRP筋材张力状态下剪切实验装置，包括试件，试件两端通过环氧树脂锚固在端部有螺纹的锚具中，锚具配合安装于试验装置中，试验装置包括固定支撑部件和中间的剪切部件，固定支撑部件包括两个对称设置的钢板与其之间的四个支撑长螺杆，每个钢板中心位置开设孔洞并穿过短螺杆，短螺杆通过两端车有内螺纹的套筒与试件相连；剪切部件设置于试件中部，剪切部件包括两片凹型夹具和两片凸型夹片，夹具与夹片均设置供试件穿过的孔道，并通过螺栓紧贴以夹紧试件。本发明专利技术保证能测试试件在预应力下的剪切性能，可通过旋转套筒施加确定的预应力，提高试验的准确性和精度。
【技术实现步骤摘要】
一种FRP筋材张力状态下剪切实验装置
本专利技术涉及一种FRP筋材张力状态下剪切实验装置，属于土木工程领域。
技术介绍
FRP，纤维增强复合塑料，现有CFRP、GFRP、AFRP、BFRP等。FRP复合材料是由纤维材料与基体材料按一定的比例混合后形成的高性能型材料。其中GFRP根据所使用的树脂品种不同，有聚酯玻璃钢、环氧玻璃钢、酚醛玻璃钢等种类。一般FRP具有质轻而硬，不导电，机械强度高，回收利用少，耐腐蚀等特性。我国对FRP筋的研究起步较晚但是发展很快，在土木工程中对FRP材料应用技术的研究与开发从二十世纪九十年代中期开始,1997年开始引进碳纤维片材加固混凝土结构技术,并开始进行相关研究。清华大学、同济大学、天津大学、东南大学、国家工业建筑诊断与改造工程中心等院校和科研机构都对FRP筋进行了不同程度的试验研究，并得到一定的成果。东南大学还设计建造了中国第一座高性能CFRP斜拉锁桥。然而预应力状态下FRP筋材的剪切性能少有人研究，为了弥补这方面的空白，设计了该实验装置进行实验。
技术实现思路
本专利技术针对现有技术中存在的不足，提供了一种FRP筋材张力状态下剪切实验装置，已解决现有技术中存在的问题。为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案如下：本专利技术涉及一种FRP筋材张力状态下剪切实验装置，包括试件，试件两端通过环氧树脂锚固在端部有螺纹的锚具中，锚具配合安装于试验装置中，试验装置包括固定支撑部件和中间的剪切部件；固定支撑部件包括两个对称设置的钢板与其之间的四个支撑长螺杆，每个钢板中心位置开设孔洞并穿过短螺杆，短螺杆通过两端车有内螺纹的套筒与试件相连；剪切部件设置于试件中部，剪切部件包括两片凹型夹具和两片凸型夹片，凹型夹具与凸型夹片均设置供试件穿过的孔道，并通过螺栓紧贴以夹紧试件。作为本专利技术的一种改进，所述钢板在中心处与四角处分别设有中心孔洞与偏孔洞，所述中心处的中心孔洞与短螺杆相适配，所述四角处的偏孔洞与长螺杆相适配。作为本专利技术的一种改进，所述剪切装置包括两片凹型夹具和两片凸型夹片，凹型夹片与凸型夹具上均设置供试件穿过的孔道，并通过螺栓紧贴以夹紧试件。作为本专利技术的一种改进，所述长螺杆两侧均通过偏孔洞穿过钢板，每侧有两个螺母，将长螺杆与钢板固定。作为本专利技术的一种改进，所述套筒内左右半段分别为正反螺纹，分别与试件和短螺杆相适配。作为本专利技术的一种改进，所述试件两端的锚具均车有内螺纹，通过正反螺纹的咬合与套筒相连。作为本专利技术的一种改进，所述短螺杆通过中心孔洞穿过钢板，靠外侧设有一个螺母，将短螺杆与钢板固定；所述短螺杆一侧通过正反螺纹的咬合与套筒相连。作为本专利技术的一种改进，凹型夹具与凸型夹片一侧均有半圆形孔道，两片凹型夹具或凸型夹片可通过螺栓拼接组成圆形孔道，圆形孔道与筋材相适配。作为本专利技术的一种改进，所述凸型夹片的非凸起部分与凹型夹具的凹陷部分相拼接。作为本专利技术的一种改进，所述凹型夹具与凸型夹片的左右侧凹凸拼接处有1mm的空隙。由于采用了以上技术，本专利技术较现有技术相比，具有的有益效果如下：本专利技术公开了一种FRP筋材张力状态下剪切实验装置，可以解决对FRP筋材施加预应力并对此预应力状态下的FRP筋材进行剪切性能试验的加载过程，并同时保证试验试件发生剪切破坏，且易测量所施加预应力的大小。本专利技术采用螺杆连接与套筒连接，可以方便地调节施加预应力的大小，以适应不同的预应力度。夹具与夹片间的微小缝隙可以保证试件在加载过程中发生剪切破坏；本专利技术结构简单，使用稳定可靠，应用于预应力状态下的FRP筋材剪切性能试验时，可以成功解决对FRP筋材施加预应力的问题，有效地提高了试验结构地准确性，试验成功率大大提高。另外，本专利技术可以拆卸，运输组装极其简易方便，可以做到多次重复使用。附图说明图1是一种FRP筋材张力状态下剪切实验装置的结构示意图；图2是固定支撑部件的结构示意图；图3是剪切部件的结构示意图。图中：1、固定钢板，1-1、钢板，1-2、偏孔洞，1-3、中心孔洞，2、套筒，3、锚具，4、试件，5、长螺杆，6、凹型夹具，6-1、夹具孔洞，7、凸型夹片，7-1、夹片孔洞，8、短螺杆。具体实施方式以下将结合具体实施例对本专利技术提供的技术方案进行详细说明，应理解下述具体实施方式仅用于说明本专利技术而不用于限制本专利技术的范围。实施例1：结合附图可见，一种FRP筋材张力状态下剪切实验装置，包括试件4，试件4被锚具3经灌胶后固定连接在试验装置内，且与两个凹型夹具6、两个凸型夹片7经螺栓连接后的圆形孔道适配；实验装置包括两个对称设置的固定钢板1与四个分布在四角的平行的长螺杆5组成的固定支撑部件，还包括凹型夹具6与凸型夹片7通过螺栓连接紧贴形成的剪切部件。实施例2：作为本专利技术的一种改进，参见图2，固定支撑部件包括两个钢板1-1，钢板1-1四角开有四个偏孔洞1-2，钢板1-1中心处开有一个中心孔洞1-3，长螺杆5通过偏孔洞1-2经螺母连接固定，短螺杆8通过中心孔洞1-3经螺母与钢板1-1连接固定，并依次连接锚具3以及试件4形成稳定的固定支撑。其余结构特点和优点与实施例1完全相同实施例3：作为本专利技术的一种改进,试件4被锚具3经灌胶后固定连接，且与两个凹型夹具6以及两个凸型夹片7经螺栓连接后的圆形孔道适配。短螺杆8两侧套管2可通过旋转圈数的不同对FRP筋材施加不同大小的预应力。短螺杆8两侧通过螺母与平行的对称钢板1-1连接达到固定筋材的目的。试件4两端的锚具3均车有螺纹段，通过正反螺纹的咬合，与套筒2相连，从而实现固定的目的。其余结构特点和优点与实施例1完全相同。实施例4：作为本专利技术的一种改进，参见图3，凹型夹具6与凸型夹片7的左右侧凹凸拼接处有1mm的空隙，从而实现纯剪切目的。两片凹型夹具6通过螺栓穿过夹具孔洞6-1紧密连接；两片凸型夹具7通过螺栓穿过夹具孔洞7-1紧密连接。凹型夹具6与凸型夹片7一侧均有半圆形孔道，两片凹型夹具6或凸型夹片7可通过螺栓拼接组成圆形孔道，圆形孔道与筋材相适配。可设计多种不同的直径的半圆形孔道来达到对不同直径的FRP筋材实验的目的。其余结构和优点和实施例1完全相同。本专利技术还可以将实施例2、3、4所述的技术特征至少一个与实施例1组合成新的实施方式。本专利技术，具体使用过程如下：以实际FRP筋材预应力状态下剪切实验为例，在进行预应力状态下剪切实验前需安装完成试件4处的剪切部件。实验前应先通过灌胶将试件4与锚具3进行固定连接，短螺杆8通过套筒2与锚具3相连，将先布置完成试件一侧的凹型夹具6和凸型夹片7，随后将试件4放入对应的半圆形孔道，将余下一侧的凸型夹片7和凹型夹具6通过螺栓连接，放入拉力实验固定部位。随后布置完成固定支撑，先取一侧固定钢板1，在四根长螺杆5上按所需长度旋转每侧的第一颗螺母，随后将长螺杆5穿过固定钢板1上的偏孔洞1-2。随后旋转每侧的第二本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种FRP筋材张力状态下剪切实验装置，包括试件，试件两端通过环氧树脂锚固在端部有螺纹的锚具中，锚具配合安装于试验装置中，其特征在于：所述试验装置包括固定支撑部件和中间的剪切部件；所述固定支撑部件包括两个对称设置的钢板与其之间的四个支撑长螺杆，每个钢板中心各穿有一个短螺杆；所述短螺杆通过两端车有内螺纹的套筒与试件相连；所述试件中部穿过剪切部件；所述剪切部件包括两片凹型夹具和两片凸型夹片；所述凹型夹具与凸型夹片均通过螺栓拼接完整。/n
【技术特征摘要】
1.一种FRP筋材张力状态下剪切实验装置，包括试件，试件两端通过环氧树脂锚固在端部有螺纹的锚具中，锚具配合安装于试验装置中，其特征在于：所述试验装置包括固定支撑部件和中间的剪切部件；所述固定支撑部件包括两个对称设置的钢板与其之间的四个支撑长螺杆，每个钢板中心各穿有一个短螺杆；所述短螺杆通过两端车有内螺纹的套筒与试件相连；所述试件中部穿过剪切部件；所述剪切部件包括两片凹型夹具和两片凸型夹片；所述凹型夹具与凸型夹片均通过螺栓拼接完整。
2.根据权利要求1所述的一种FRP筋材张力状态下剪切实验装置，其特征在于：所述钢板在中心处与四角处分别设有中心孔洞与偏孔洞，所述中心处的中心孔洞与短螺杆相适配，所述四角处的偏孔洞与长螺杆相适配。
3.根据权利要求1所述的一种FRP筋材张力状态下剪切实验装置，其特征在于：所述凹型夹片与凸型夹具上各设有四个孔洞，孔洞中穿有螺栓，由螺栓拼接为完整的凹型夹片与凸型夹具。
4.根据权利要求2所述的一种FRP筋材张力状态下剪切实验装置，其特征在于：所述长螺杆两侧均通过偏孔洞穿过钢板，每侧有两个螺母，将长螺杆与钢板固定。
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【专利技术属性】
技术研发人员：秦卫红，俞美刚，张同庆，惠卓，何威岩，
申请(专利权)人：东南大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32
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