[發(fā)明專利]一種環(huán)形試樣拉伸試驗裝置及其實現(xiàn)方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710020813.0
• 申請日: 2017-01-11
• 公開（公告）號: CN106644726B
• 公開（公告）日: 2023-04-11
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 曾嵐;李麗娟;楊顯錢;肖培杰;劉鋒
• 申請（專利權(quán)）人: 廣東工業(yè)大學(xué)
• 主分類號: G01N3/08
• 分類號: G01N3/08;G01N3/02
• 代理公司: 廣東廣信君達(dá)律師事務(wù)所 44329
• 代理人: 杜鵬飛;楊曉松

本發(fā)明公開了一種環(huán)形試樣拉伸試驗裝置，包括拉力設(shè)備、第一連接接頭、第二連接接頭、第一連接板、第二連接板、第一分離盤、第二分離盤、環(huán)形試樣、第一設(shè)備螺栓、第二設(shè)備螺栓、第一連接螺栓、第二連接螺栓、第一固定螺栓、第二固定螺栓、第一限位螺栓和第二限位螺栓；本發(fā)明構(gòu)造簡單，設(shè)計科學(xué)合理，相比以往針對不同環(huán)形試樣需要重新定制不同尺寸的拉力盤，本裝置適用于多種模數(shù)直徑的環(huán)形試樣進(jìn)行拉伸試驗，其適用性強，可重復(fù)多次利用，而且本發(fā)明各部分之間連接構(gòu)造簡單，傳力路徑清晰，能有效地對試樣實施荷載。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及土木工程建筑結(jié)構(gòu)試驗技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種環(huán)形試樣拉伸試驗裝置及其實現(xiàn)方法。

背景技術(shù)

近幾十年來，隨著社會經(jīng)濟(jì)水平的提高，建筑工程界得到了長足發(fā)展，表現(xiàn)在建筑理念和理論更新推進(jìn)，建筑材料和設(shè)備的開發(fā)換代以及建筑施工技術(shù)方法改良創(chuàng)新等各方面。為了更好適應(yīng)新的發(fā)展形勢和主客觀對建筑結(jié)構(gòu)的要求，大量舊建筑面臨拆除重建和加固修復(fù)的問題。建筑工程中對于混凝土結(jié)構(gòu)的加固和修復(fù)，以往大多采用增大截面、外包鋼加固或預(yù)應(yīng)力加固等方法，然而，這些處理方法均存在著不同程度地增大結(jié)構(gòu)自重，引起構(gòu)件剛度突變，改變結(jié)構(gòu)受力等特點，且?guī)硎┕ぶ芷陂L，工作面大，成本高等難以避免的問題。

纖維增強復(fù)合材料(fibre-reinforced?polymer，簡稱FRP)因其具有輕質(zhì)高強、耐腐蝕、施工便捷、可設(shè)計性高和抗疲勞性優(yōu)等優(yōu)越性能而受到工程界的廣泛關(guān)注。起初，F(xiàn)RP主要用于問題結(jié)構(gòu)的加固和修復(fù)。尤其對于鋼筋混凝土建筑物和橋梁結(jié)構(gòu)，由于橫向鋼筋缺乏或塑性鉸區(qū)域縱向鋼筋不足而造成抗震設(shè)計不足等問題，采用FRP外包纏繞加固能得到很好地解決。例如，美國Texas?Hamilton飯店以及日本Shinmiya橋等均采用FRP加固技術(shù)，結(jié)構(gòu)性能得到極大改善和提高，避免了大規(guī)模的維護(hù)和拆建。隨著纖維復(fù)合材料在結(jié)構(gòu)工程研究和實踐應(yīng)用的發(fā)展，除了在已有建筑為粘貼纏繞FRP材料，專家學(xué)者還提出將FRP預(yù)制成管材。該管材通過一定比例的纖維材料(通常包括碳纖維、玻璃纖維、芳綸纖維或玄武巖纖維)，配合一定比例的樹脂(通常為環(huán)氧樹脂)，在特定機器上纏繞制作脫模而成，具有一定厚度和剛度。FRP管材可直接充當(dāng)結(jié)構(gòu)構(gòu)件模板，將混凝土澆筑其中，形成FRP管約束混凝土構(gòu)件，或與鋼管鋼筋材料組合，形成了一類新的FRP管組合結(jié)構(gòu)構(gòu)件形式。隨著這一結(jié)構(gòu)形式在世界范圍內(nèi)的推廣和應(yīng)用，對其組合結(jié)構(gòu)及各材料性能的研究也不斷深入。

對于FRP管組合構(gòu)件性能的研究，為更好地分析其受力模型，指導(dǎo)實際工程設(shè)計，需要先測定FRP管材的力學(xué)性能，尤其是其抗拉性能。根據(jù)《纖維纏繞增強塑料環(huán)形試樣力學(xué)性能試驗方法》(GB/T1458-2008)規(guī)定，對于FRP管材力學(xué)性能常采用環(huán)形試樣進(jìn)行試驗。雖然試驗中規(guī)定選用直徑150mm的環(huán)形試樣，但根據(jù)實際工程需要，試驗中往往也會設(shè)計不同截面尺寸的試件，選用不同截面大小和管徑的FRP管材，為更直觀準(zhǔn)確地測定相應(yīng)FRP管材的實際約束效果，在FRP管環(huán)形試樣力學(xué)性能試驗時，往往需要直接截取實驗中使用的不同截面規(guī)格的FRP管材進(jìn)行測定其受拉性能，這就需要對結(jié)構(gòu)試件定制特定規(guī)格的拉伸試驗拉力盤裝置。但是現(xiàn)有的裝置制造成本較高，適用性較低，難以循環(huán)利用，只能對特定規(guī)格尺寸的試樣進(jìn)行加載，因而對不同的規(guī)格尺寸的試樣需要重新定制新的加載裝置，而且一次使用后不能兼容用于其他試件尺寸的拉伸試驗，造成極大的浪費，有悖于低碳節(jié)能的理念。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的缺點與不足，提供一種構(gòu)造簡單、科學(xué)合理、操作便捷、實用高效、可循環(huán)利用、適用性強的環(huán)形試樣拉伸試驗裝置。

本發(fā)明的另一目的在于提供一種環(huán)形試樣拉伸試驗裝置的實現(xiàn)方法。

本發(fā)明的目的通過下述技術(shù)方案實現(xiàn)：