【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于frp筋测试，具体涉及一种混杂约束条件下轴向压缩frp筋的实验装置和工作方法。
技术介绍
1、frp筋是一种使用纤维增强聚合物制成的钢筋替代材料，具有轻质，高强，耐腐蚀等优点，被广泛用于混凝土结构加固和新建工程中。与普通钢筋相比，frp筋具有优越的耐久性，且抗拉强度更高，但其抗压性能却具有更大的离散性，这是由于frp筋各向异性的材料性能所致，且frp筋在受压时容易发生局部失效。因此，对frp筋抗压性能的定量测试非常重要。
2、目前，通常采用万能试验材料机进行传统钢筋的压缩实验，对frp筋仍没有发展出适宜的压缩实验装置与方法。某些frp筋压缩实验装置采用直接压缩frp筋两端的方式来检测frp筋的抗压性能，这与frp筋在混凝土中的实际工作状况不符。这是因为：在实际工程中，frp筋抗压强度还受其周围混凝土和箍筋等侧向约束的影响，且这两种侧向约束对frp筋的抗压性能存在本质性影响。
技术实现思路
1、本专利技术提供了一种混杂约束条件下轴向压缩frp筋的实验装置和工作方法，分别考虑了混凝土和箍筋这两种侧向约束，在frp筋压缩实验时，对frp筋抗压强度提供的帮助，符合实际工程中frp筋受压时的真实情况。
2、为了实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：
3、一种混杂约束条件下轴向压缩frp筋的实验装置，包括筒体、加载件、若干第一气囊、若干第二气囊和两个固定座，所述第一气囊和第二气囊中间具有通孔；进行实验时，一个固定座和加载件固定连接，另一个固
4、进一步的，固定座上开设有圆柱形槽，固定座外伸有连接柱，所述连接柱上设有外螺纹；所述加载件下部和筒体的底板均开设有螺纹孔。
5、进一步的，第一气囊和第二气囊结构相同，第一气囊和第二气囊的厚度可调。
6、进一步的，第一气囊和第二气囊两侧呈锯齿状压缩痕。
7、进一步的，第一气囊和第二气囊上下端两侧各向外延伸一段限位块。
8、进一步的，限位块横截面为半圆形；所述筒体侧壁对称开有若干圆形的卡孔。
9、进一步的，加载件为圆柱形钢块。
10、上述的一种混杂约束条件下轴向压缩frp筋的实验装置的工作方法，包括以下步骤：
11、步骤1、根据待实验的frp筋的尺寸选定相应尺寸的固定座，将一个固定座和筒体底板固定连接；将若干应变片横向或竖向粘贴在frp筋上，将frp筋底端嵌入所述固定座中；将第一气囊或第二气囊压缩或拉伸至需要的厚度，并放入筒体中，用第一气囊模拟箍筋，第二气囊模拟混凝土，第一气囊和第二气囊的位置由被模拟的箍筋和混凝土的排布位置确定；固定第一气囊或第二气囊的位置并充气，将frp筋顶端嵌入另一固定座，并将另一固定座与加载件固定连接；
12、步骤2、向加载件上施加竖向荷载p，加载件竖向挤压frp筋，frp筋屈曲的幅度受第一气囊和第二气囊的约束，横向粘贴的应变片测量frp筋的横向应变，纵向粘贴的应变片测量frp筋的纵向应变；逐渐增大竖向荷载p，直至frp筋断裂，此时的竖向荷载p值为frp筋的极限抗压承载力；
13、步骤3、根据采集到的横向应变和纵向应变绘制rp筋在压缩实验过程中的应力应变曲线图。
14、进一步的，步骤1中，在frp筋上预先粘贴6个应变片，其中三个应变片垂直frp筋方向横向粘贴，分别位于距frp筋上1/4，1/2，3/4位置处，三个应变片沿frp筋方向纵向粘贴，分别位于距frp筋上1/4，1/2，3/4位置处。
15、进一步的，步骤1中，第一气囊的厚度和模拟的箍筋的直径相同；第二气囊的厚度与模拟的混凝土的厚度相同。
16、与现有技术相比，本专利技术至少具有以下有益的技术效果：
17、本专利技术提供的轴压实验装置，在frp筋周围设置两种气囊，用不同充气压力的气囊分别模拟混凝土对frp筋的侧向约束和箍筋对frp筋的侧向约束，考虑了两种主要的侧向约束对frp筋受压性能造成的影响，符合frp筋使用时被压缩的具体情况，使用该轴压实验装置测出的frp筋的抗压强度值更接近frp筋在使用时的真实抗压强度值。
18、该轴压实验装置中的气囊厚度可调节，可以通过调节气囊的厚度和位置模拟不同间距箍筋约束条件下frp筋的轴向压缩性能。气囊分布位置参照箍筋和混凝土的位置分布，气囊厚度参照箍筋和混凝土的厚度。
19、进一步的，第一气囊和第二气囊两侧呈锯齿状压缩痕，该种构造使得第一气囊和第二气囊的厚度变得可以调。实验时，可以通过拉伸或压缩第一气囊和第二气囊两侧的锯齿状压缩痕来增加或减小第一气囊和第二气囊的厚度。
20、该轴压实验装置中的组件均可根据老化和损坏情况自由更换，且更换过程简易方便。
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1.一种混杂约束条件下轴向压缩FRP筋的实验装置，其特征在于，包括筒体(8)、加载件(1)、若干第一气囊(3)、若干第二气囊(7)和两个固定座(6)，所述第一气囊(3)和第二气囊(7)中间具有通孔；进行实验时，一个固定座(6)和加载件(1)固定连接，另一个固定座(6)和筒体(8)的底板连接，所述第一气囊(3)和第二气囊(7)均与筒体(8)内壁嵌固，分布于两个固定座(6)之间，所述第一气囊(3)和第二气囊(7)分别用于模拟箍筋和混凝土对FRP筋的侧向约束。
2.根据权利要求1所述的一种混杂约束条件下轴向压缩FRP筋的实验装置，其特征在于，所述固定座(6)上开设有圆柱形槽，固定座(6)外伸有连接柱，所述连接柱上设有外螺纹；所述加载件(1)下部和筒体(8)的底板均开设有螺纹孔。
3.根据权利要求1所述的一种混杂约束条件下轴向压缩FRP筋的实验装置，其特征在于，所述第一气囊(3)和第二气囊(7)结构相同，第一气囊(3)和第二气囊(7)的厚度可调。
4.根据权利要求1所述的一种混杂约束条件下轴向压缩FRP筋的实验装置，其特征在于，所述第一气囊(3)和第二
5.根据权利要求1或4所述的一种混杂约束条件下轴向压缩FRP筋的实验装置，其特征在于，所述第一气囊(3)和第二气囊(7)上下端两侧各向外延伸一段限位块(9)。
6.根据权利要求5所述的一种混杂约束条件下轴向压缩FRP筋的实验装置，其特征在于，所述限位块(9)横截面为半圆形；所述筒体(8)侧壁对称开有若干圆形的卡孔(4)。
7.根据权利要求1所述的一种混杂约束条件下轴向压缩FRP筋的实验装置，其特征在于，所述加载件(1)为圆柱形钢块。
8.权利要求1所述的一种混杂约束条件下轴向压缩FRP筋的实验装置的工作方法，其特征在于，包括以下步骤：
9.根据权利要求8所述的一种混杂约束条件下轴向压缩FRP筋的实验装置的工作方法，其特征在于，所述步骤1中，在FRP筋(2)上预先粘贴6个应变片(5)，其中三个应变片(5)垂直FRP筋(2)方向横向粘贴，分别位于距FRP筋(2)上1/4，1/2，3/4位置处，三个应变片(5)沿FRP筋(2)方向纵向粘贴，分别位于距FRP筋(2)上1/4，1/2，3/4位置处。
10.根据权利要求9所述的一种混杂约束条件下轴向压缩FRP筋的实验装置的工作方法，其特征在于，所述步骤1中，第一气囊(3)的厚度和模拟的箍筋的直径相同；第二气囊(7)的厚度与模拟的混凝土的厚度相同。
...【技术特征摘要】
1.一种混杂约束条件下轴向压缩frp筋的实验装置，其特征在于，包括筒体(8)、加载件(1)、若干第一气囊(3)、若干第二气囊(7)和两个固定座(6)，所述第一气囊(3)和第二气囊(7)中间具有通孔；进行实验时，一个固定座(6)和加载件(1)固定连接，另一个固定座(6)和筒体(8)的底板连接，所述第一气囊(3)和第二气囊(7)均与筒体(8)内壁嵌固，分布于两个固定座(6)之间，所述第一气囊(3)和第二气囊(7)分别用于模拟箍筋和混凝土对frp筋的侧向约束。
2.根据权利要求1所述的一种混杂约束条件下轴向压缩frp筋的实验装置，其特征在于，所述固定座(6)上开设有圆柱形槽，固定座(6)外伸有连接柱，所述连接柱上设有外螺纹；所述加载件(1)下部和筒体(8)的底板均开设有螺纹孔。
3.根据权利要求1所述的一种混杂约束条件下轴向压缩frp筋的实验装置，其特征在于，所述第一气囊(3)和第二气囊(7)结构相同，第一气囊(3)和第二气囊(7)的厚度可调。
4.根据权利要求1所述的一种混杂约束条件下轴向压缩frp筋的实验装置，其特征在于，所述第一气囊(3)和第二气囊(7)两侧呈锯齿状压缩痕。
5.根据权利要求1或4所述的一种混杂约束条件下轴向压缩frp筋...
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