带有可伸缩蝶形夹具的FRP杆材端部锚固固定装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术属于复合材料测试技术领域。一种带有可伸缩蝶形夹具的FRP杆材端部锚固固定装置，包括主体框架和蝶形夹具；多组蝶形夹具布设在主体框架上；蝶形夹具包括连接部、滑移导轨、固定夹具和活动夹具，连接部固定设置在主体框架上；滑移导轨匹配滑动设置在连接部上，且滑移导轨与连接部之间设置有锁紧件；在固定夹具的两端均设置有第一夹持部；固定夹具的中部铰接设置有两活动夹具，两活动夹具的外端部均设置有第二夹持部。还公开了一种的带有可伸缩蝶形夹具的FRP杆材端部锚固固定方法。本申请能够解决FRP杆材在两头锚固端钢套筒中的居中垂直分布，同时，也能解决当FRP杆材直径或者锚固端钢套筒直径发生变化时固定支架的通用问题。

【技术实现步骤摘要】
带有可伸缩蝶形夹具的FRP杆材端部锚固固定装置及方法
本专利技术属于复合材料测试
，具体涉及一种带有可伸缩蝶形夹具的FRP杆材端部锚固固定装置及方法。
技术介绍
近年来，随着我国海洋战略的实施，在今后很长一段时间内，海洋工程将成为我国大力支持和发展的领域，同时给海洋其他设施基础建设带来很大的挑战。例如，海洋基础建设是和钢材与混凝土分不开的，钢筋混凝土结构目前是海洋工程建设采用的主要方式，然而，海水中的氯离子含量往往是混凝土中组分自带氯离子含量的几倍到几十倍，将加速混凝土中钢筋的锈蚀，降低海洋环境下钢筋混凝土的服役寿命。这种由于钢筋锈蚀造成的结构性能退化往往需要重建或修复方法来解决，这不仅面临着施工困难，也会带来巨大的经济损失。所以，亟需一种新材料来替代钢筋与混凝土结合应用到海洋环境中，以解决钢筋的锈蚀问题。纤维增强聚合物（Fiberreinforcedpolymer，简称FRP）筋是由连续纤维增强树脂基体形成的一种轻质、高强、耐腐蚀、抗疲劳和非磁化的新型材料，尤其是FRP筋在沿纤维方向上的拉伸性能好，常常用作质量控制的指标。但是，FRP筋的拉伸试验又与钢筋的拉伸试验存在很大的区别。FRP筋属于各项异性材料，在垂直于纤维方向的强度是其拉伸强度的四分之一，直接将FRP筋拉伸试件夹持在试验机上下夹头中，容易使FRP筋在夹头作用下发生碎裂，造成FRP拉伸试件在未施加荷载前已发生破坏而不能准确得到FRP筋的拉伸强度，所以，在对FRP筋进行拉伸试验时需要在其端部各锚固一钢套筒用来增大FRP筋的侧向支撑，保护FRP筋拉伸试件在试验机夹头加持作用下而不发生提前破坏。同时，为了确保拉伸试件的破坏位置发生在试件的标距段内和拉伸结果的准确性，FRP筋在两端钢套筒的锚固过程中必须垂直居中分布，而这一精确控制过程往往是人为所不能达到的，因此，需要借助合适的固定装置实现FRP筋拉伸试件在两端钢套筒的居中垂直分布。但是，在现有的FRP筋拉伸试件锚固端固定过程中，还没有一种通用装置既适用于不同的FRP筋直径，也适用于不同直径的钢套筒锚固端，当FRP筋直径或锚固端钢套筒直径发生变化后，现有固定支架不能实现预期效果的情况。所以，为解决上述问题，本专利技术设计出通用的FRP杆材试件端部锚固装置，可同时适应FRP筋直径和钢套筒直径的变化。
技术实现思路
本专利技术目的是针对上述存在的问题和不足，提供一种带有可伸缩蝶形夹具的FRP杆材端部锚固固定装置及方法，能够解决FRP杆材在两头锚固端钢套筒中的居中垂直分布，同时，也能解决当FRP杆材直径或者锚固端钢套筒直径发生变化时固定支架的通用问题。为实现上述目的，所采取的技术方案是：一种带有可伸缩蝶形夹具的FRP杆材端部锚固固定装置，包括：主体框架，所述主体框架下部设置有水平底板；以及蝶形夹具，多组所述蝶形夹具布设在所述主体框架上；所述蝶形夹具包括：连接部，其固定设置在所述主体框架上；滑移导轨，其匹配滑动设置在所述连接部上，且所述滑移导轨与所述连接部之间设置有锁紧件；固定夹具，在所述固定夹具的两端均设置有第一夹持部；以及活动夹具，所述固定夹具的中部铰接设置有两活动夹具，两活动夹具的外端部均设置有第二夹持部，所述活动夹具与所述固定夹具之间设置有夹持驱动部，所述夹持驱动部为对应的第一夹持部和第二夹持部提供夹持力。根据本专利技术带有可伸缩蝶形夹具的FRP杆材端部锚固固定装置，优选地，所述固定夹具呈圆弧形或U形，所述固定夹具的中部固定设置在所述滑移导轨的端部，所述活动夹具的端部设置有把手。根据本专利技术带有可伸缩蝶形夹具的FRP杆材端部锚固固定装置，优选地，所述夹持驱动部为弹簧或扭簧。根据本专利技术带有可伸缩蝶形夹具的FRP杆材端部锚固固定装置，优选地，每组所述蝶形夹具均包括至少两个上下对应布置在所述主体框架上的蝶形夹具。根据本专利技术带有可伸缩蝶形夹具的FRP杆材端部锚固固定装置，优选地，所述滑移导轨贯穿所述连接部，在所述滑移导轨的两端均设置有固定夹具和活动夹具；或所述连接部的两端均对应设置有滑移导轨，在各所述滑移导轨上设置有固定夹具和活动夹具。所述第一夹持部和所述第二夹持部均为等截面的柱杆；或所述第一夹持部和所述第二夹持部均为开设有弧形夹持槽的夹持杆，所述夹持杆滑动设置在对应的固定夹具或活动夹具上，所述夹持杆与对应的固定夹具或活动夹具之间设置有锁紧螺栓。根据本专利技术带有可伸缩蝶形夹具的FRP杆材端部锚固固定装置，优选地，所述连接部为两端开口的矩形箱体，所述矩形箱体与主体框架之间通过固定螺栓连接，所述滑移导轨上开设有滑移凹槽，所述矩形箱体内壁上固定有与所述滑移凹槽对应的导向块，锁紧件为设置在所述矩形箱体上并与所述滑移导轨对应的固紧螺栓。根据本专利技术带有可伸缩蝶形夹具的FRP杆材端部锚固固定装置，优选地，所述主体框架包括两相对设置的竖杆和设置在所述竖杆之间的多道横杆，所述竖杆支撑设置在所述水平底板上，所述蝶形夹具固定设置在所述横杆上；所述主体框架的两侧均设置有蝶形夹具。一种的带有可伸缩蝶形夹具的FRP杆材端部锚固固定方法，利用上述的带有可伸缩蝶形夹具的FRP杆材端部锚固固定装置进行的FRP杆材端部锚固固定，具体包括以下步骤：确定制作目标试件所用的钢套筒直径和FRP杆材直径；将钢套筒依次竖直放置到主体框架底部的水平底板上，并用蝶形夹具夹持；将目标试件所需长度的FRP杆材依次穿过主体框架上部的蝶形夹具，并布设在下方对应的钢套筒内部；在垂直于主体框架的方向，通过调节FRP杆材或钢套筒与主体框架距离，使FRP杆材位于钢套筒垂直于主体框架方向的那个直径的中点处，并通过第一夹持部和第二夹持部进行夹持固定；在平行于主体框架的方向，通过调节蝶形夹具的滑移导轨，使FRP杆材位于钢套筒平行于主体框架方向的那个直径的中点处，从而使得FRP杆材在钢套筒内部垂直居中布置；向钢套筒中注入灌浆料，静置养护；在下方锚固端养护完成后，将锚固一端的FRP杆材试件旋转180°，按上述操作方法锚固另一端。根据本专利技术带有可伸缩蝶形夹具的FRP杆材端部锚固固定方法，优选地，在将钢套筒放置到水平底板前，对钢套筒的底部通过胶带进行封口。采用上述技术方案，所取得的有益效果是：本专利技术整体结构简单，设计合理，操作方便，可使FRP杆材在钢套筒内居中垂直分布，提高FRP杆材锚固效率，并能实现正对不同套筒直径和杆材直径通用的目的。本申请通过对主体框架的设置，能够大大提高FRP杆材的批量化锚固作业，提高作业效率，便于保障单批次的质量统一，一致性好，更有助于对FRP杆材进行拉伸试验，提高拉伸结果数据的准确性，减小试验的不确定度。本申请通过蝶形夹具的设置，能够方便进行操作，便于进行对杆材的初步夹持和后续的调节动作，能够提高钢套筒和杆材的同轴度，更有助于提高拉伸试验结果的准确度，使得试验结果与FRP杆材的实际抗拉强度趋于一致。附图说明为了更清楚地本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种带有可伸缩蝶形夹具的FRP杆材端部锚固固定装置，其特征在于，包括：/n主体框架，所述主体框架下部设置有水平底板；以及/n蝶形夹具，多组所述蝶形夹具布设在所述主体框架上；/n所述蝶形夹具包括：/n连接部，其固定设置在所述主体框架上；/n滑移导轨，其匹配滑动设置在所述连接部上，且所述滑移导轨与所述连接部之间设置有锁紧件；/n固定夹具，在所述固定夹具的两端均设置有第一夹持部；以及/n活动夹具，所述固定夹具的中部铰接设置有两活动夹具，两活动夹具的外端部均设置有第二夹持部，所述活动夹具与所述固定夹具之间设置有夹持驱动部，所述夹持驱动部为对应的第一夹持部和第二夹持部提供夹持力。/n

【技术特征摘要】
1.一种带有可伸缩蝶形夹具的FRP杆材端部锚固固定装置，其特征在于，包括：
主体框架，所述主体框架下部设置有水平底板；以及
蝶形夹具，多组所述蝶形夹具布设在所述主体框架上；
所述蝶形夹具包括：
连接部，其固定设置在所述主体框架上；
滑移导轨，其匹配滑动设置在所述连接部上，且所述滑移导轨与所述连接部之间设置有锁紧件；
固定夹具，在所述固定夹具的两端均设置有第一夹持部；以及
活动夹具，所述固定夹具的中部铰接设置有两活动夹具，两活动夹具的外端部均设置有第二夹持部，所述活动夹具与所述固定夹具之间设置有夹持驱动部，所述夹持驱动部为对应的第一夹持部和第二夹持部提供夹持力。


2.根据权利要求1所述的带有可伸缩蝶形夹具的FRP杆材端部锚固固定装置，其特征在于，所述固定夹具呈圆弧形或U形，所述固定夹具的中部固定设置在所述滑移导轨的端部，所述活动夹具的端部设置有把手。


3.根据权利要求1所述的带有可伸缩蝶形夹具的FRP杆材端部锚固固定装置，其特征在于，所述夹持驱动部为弹簧或扭簧。


4.根据权利要求1所述的带有可伸缩蝶形夹具的FRP杆材端部锚固固定装置，其特征在于，每组所述蝶形夹具均包括至少两个上下对应布置在所述主体框架上的蝶形夹具。


5.根据权利要求1所述的带有可伸缩蝶形夹具的FRP杆材端部锚固固定装置，其特征在于，所述滑移导轨贯穿所述连接部，在所述滑移导轨的两端均设置有固定夹具和活动夹具；或
所述连接部的两端均对应设置有滑移导轨，在各所述滑移导轨上设置有固定夹具和活动夹具。


6.根据权利要求1所述的带有可伸缩蝶形夹具的FRP杆材端部锚固固定装置，其特征在于，所述第一夹持部和所述第二夹持部均为等截面的柱杆；或
所述第一夹持部和所述第二夹持部均为开设有弧形夹持槽的夹持杆，所述夹持杆滑动设置在对应的固定夹具或活动夹具上，所述夹持杆与对应的固定夹具或活动夹...

【专利技术属性】
技术研发人员：高丹盈，张雨，汤寄予，谷志强，庞育阳，房栋，
申请(专利权)人：郑州大学，
类型：发明
国别省市：河南;41