一种基于万能试验机的FRP-混凝土界面粘结性能双剪实验装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了基于万能试验机的FRP

【技术实现步骤摘要】
一种基于万能试验机的FRP
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混凝土界面粘结性能双剪实验装置


[0001]本技术属于混凝土结构加固检测领域，特别是涉及解决加固材料/构件
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混凝土界面等双剪实验加载过程的一种双剪实验加载夹持装置及方法。

技术介绍

[0002]FRP，中文名是纤维增强复合塑料，具有质量轻，不导电，强度高，耐腐蚀等特性。FRP的抗拉强度高于钢筋,一般能达到钢筋强度的2至10倍。但由于FRP复合材料在与混凝土结构共同作用的过程中，往往不是由于FRP材料达到受拉强度被拉断，而是由于FRP
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混凝土界面强度不足导致混凝土结构界面发生剥离破坏。所以FRP
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混凝土界面粘结性能问题成为今后工程应用的一个重点和难点。研究界面粘结问题的方法很多，但双剪实验是常用的一种方法。然而在双剪实验中，如何解决FRP
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混凝土界面的纯剪切受力，是这个试验的重点与难点。
[0003]有学者通过上部弧形铰的夹具解决加载偏心问题，但是弧形铰与夹具之间会有空位，施加荷载时容易产生晃动，尤其是在做疲劳试验时，在疲劳荷载反复作用下晃动甚烈。也有学者通过在两个混凝土试块中埋入四根定位螺纹钢进行加载，但这需要更大的混凝土试件，对试验机的空间要求高，且重量大，安装有难度，而且要求四根钢筋的完全对中也有一定的难度。进一步的，有学者提出了通过内置叉型夹具的组合式加载头加紧试件两端的钢筋试验解决了加载偏心的问题，但这并不能消除试件在加工时可能由于施工等问题产生的钢筋不对中问题。此外因为其要将钢筋插入对应的叉型夹具中，又是竖向加载，钢筋固定的过程费时费力。无论哪种固定试件的顺序，总有一步得将整个试件完全树立插入相对应的插口。但插孔和插头都小而紧，这个过程是耗时耗力的，一不小心还有可能因试件的掉落发生砸伤事故。
[0004]本技术不光解决上述的加载偏心问题，而且安装过程简单安全、省时省力。能够加快试验的进程和准确性。

技术实现思路

[0005]本技术提出一种新型的双剪实验的加载夹持装置及方法。旨在解决当前加固材料/构件与混凝土界面的及其他类似双剪实验的加载夹持操作复杂不精准的问题。
[0006]本技术的技术方案如下：
[0007]一种基于万能试验机的FRP
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混凝土界面粘结性能双剪实验装置及方法，包括与万能试验机横梁相连的上部结构，悬挂FRP的悬挂结构，固定混凝土的固定结构，以及与万能试验机底座相连的下部结构；上部结构包括插入万能试验机的第一接头以及用来给插销固定的第一插销孔，悬挂FRP的悬挂结构通过螺栓与上部结构相连，用来固定混凝土上端的固定结构通过螺栓孔与下部结构相连，下部结构包括插入万能试验机的第二接头和用来给插销固定的第二插销孔，以及用来与固定结构相连的螺栓孔；其中上部结构和下部结构通过
插销与万能试验机相连，悬挂结构通过螺栓与上部结构相连，固定结构通过螺栓与下部结构相连。然后通过FRP悬挂在悬挂结构上，使得整个试验装置共同作用。
[0008]上部结构和下部结构接头的直径和长度与试验机夹具相匹配，其余尺寸与各部分抗剪要求和试验机空间尺寸要求相匹配。
[0009]所述上部结构的插入万能试验机的第一接头顶端设有第一倒角。上部结构的插入万能试验机的接头顶端设有易于插入和防割伤的倒角；上部结构根据万能试验机尺寸留有插销孔，通过插销与万能试验机相连，其下端设有螺栓孔，用来连接悬挂结构。
[0010]悬挂FRP的悬挂结构具有防止FRP在受力时被悬挂结构割裂而设的圆角，两端设有螺栓孔，通过螺栓与上部结构相连。
[0011]固定结构的宽度小于等于混凝土截面的宽度，混凝土截面的宽度即为不贴FRP那边的宽度，以保证FRP与混凝土界面的受力是垂直方向。固定结构四周设有螺栓孔，与下部结构相连。
[0012]所述下部结构的插入万能试验机的第二接头底端设有第二倒角。下部结构的插入万能试验机的接头底端设有易于插入和防割伤的倒角，上端四周设有螺栓孔，用来与固定结构相连。
[0013]在所述下部结构标刻标记，通过混凝土边缘与标记的对准来摆放混凝土，由于上部结构是固定的，悬挂结构随着而固定；由于下部结构是固定的，固定结构随着而固定，所以当混凝土试件安装完成后，整个装置就完成安装，这能够解决双剪实验不对中而产生的偏心问题。
[0014]一种基于万能试验机的FRP
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混凝土界面粘结性能双剪实验装置及方法，包括以下步骤：
[0015]1)制作双剪试件，直接浇筑混凝土块，无需设置钢筋(若需加强试件整体性，可以根据需要设置钢筋，但混凝土外无需留长)，将FRP通过U型法粘贴于混凝土两侧。
[0016]2)在试验机上安装好上部结构和下部结构，并根据试件大小在下部结构做好标识以便于试件对齐。
[0017]3)将混凝土
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FRP试件根据标识放置在下部结构上，安装固定结构，通过螺栓与下部结构固定好。
[0018]4)将悬挂结构从U型FRP中穿过，通过螺栓与上部结构固定。使用万能试验机调节横梁使FRP拉直。
[0019]5)开始加载。
[0020]本方法的优点：
[0021]1)浇筑混凝土试件时无需考虑钢筋的对中问题。直接浇筑混凝土块。无需考虑夹持钢筋时钢筋是否垂直，无需考虑是否会产生扭矩或者附加弯矩。
[0022]2)试件安装快速简便省力，没有安装时钢筋与加载头的对准加紧问题。
[0023]3)由于试件是竖向夹持加载，试件是从侧面安装，无需考虑万能试验机横向空间不足的问题。
[0024]4)由于试件可以一开始就摆放在下部结构上，后续调整和安装其他部件无需将试件搬来搬去，省力简便。
附图说明
[0025]图1为本技术实例的夹持装置在FRP
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混凝土界面双剪实验中的应用示意图。
[0026]图2为本技术实例的整体结构正立面图。
[0027]图3为本技术实例的整体结构侧面图。
[0028]图4为上部结构正立面图。
[0029]图5为悬挂结构正立面图。
[0030]图6为固定结构正立面图。
[0031]图7为下部结构正立面图。
[0032]图中：1——上部结构；11——第一接头(上部结构与万能试验机相连的接头)；12——上部结构的插销孔；111——第一倒角(上部结构易插入防割伤的倒角)；2——悬挂结构；21——悬挂结构防止FRP受力被割裂的圆角；22——悬挂结构的螺栓孔；3——固定结构；31——固定结构的侧面宽度；32——固定结构的螺栓孔；4——下部结构；
[0033]41——第二插销孔(下部结构的插销孔)；42——第二接头(下部结构与万能试验机相连的接头)；43——下部结构与固定结构相连的螺栓孔；421——第二倒角(下部结构易插入防割伤的倒角)；5——FRP；6——混凝土试件。
具体实施方式
[003本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.基于万能试验机的FRP
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混凝土界面粘结性能双剪实验装置，其特征在于：包括与万能试验机横梁相连的上部结构(1)，悬挂FRP(5)的悬挂结构(2)，固定混凝土(6)的固定结构(3)，以及与万能试验机底座相连的下部结构(4)；上部结构(1)包括插入万能试验机的第一接头(11)以及用来给插销固定的第一插销孔(12)，悬挂FRP(5)的悬挂结构(2)通过螺栓与上部结构(1)相连，用来固定混凝土(6)上端的固定结构(3)通过螺栓孔与下部结构(4)相连，下部结构(4)包括插入万能试验机的第二接头(42)和用来给插销固定的第二插销孔(41)，以及用来与固定结构(3)相连的螺栓孔(43)。2.根据权利要求1所述的基于万能试验机的FRP
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混凝土界面粘结性能双剪实验装置，其特征在于：所述上部结构(1)和下部结构(4)接头的直径和长度与试验机夹具相匹配。3.根据权利要求1所述的基于万能试验机的FRP
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混凝土界面粘结性能双剪实验装置，其特征在于：所述上部结构(1)的插入万能试验机的第一接头(11)顶端设有第一倒角(111)。4.根据权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：白玉磊，杨凯，贾俊峰，白尚聪，
申请(专利权)人：北京工业大学，
类型：新型
国别省市：