[發明專利]一種測試FRP板與鋼界面粘結性能的試驗裝置

在審

• 申請號: 201811292677.1
• 申請日: 2018-11-01
• 公開（公告）號: CN109444040A
• 公開（公告）日: 2019-03-08
• 發明（設計）人: 吳剛;王海濤
• 申請（專利權）人: 東南大學
• 主分類號: G01N19/04
• 分類號: G01N19/04
• 代理公司: 南京蘇高專利商標事務所(普通合伙) 32204
• 代理人: 曾教偉

本發明的一種測試FRP板與鋼界面粘結性能的試驗裝置，包括疲勞試驗機，在疲勞試驗機上設置有鋼底板，鋼底板上方通過連接件連接鋼蓋板；鋼蓋板與鋼底板之間設置有鋼架，FRP板?鋼單剪粘結節點一端被鋼架固定，另一端穿出鋼蓋板，被錨具錨固。本發明結構簡單、操作方便，通過本裝置可以方便地研究靜力和疲勞荷載作用下FRP板與鋼界面粘結性能和界面剝離規律，根據DIC測得到位移和應變數據可以得到界面的粘結?滑移關系及疲勞荷載作用下界面的粘結?滑移關系退化規律。

技術領域

本發明涉及土建交通技術領域，具體是一種測試FRP板與鋼界面粘結性能的試驗裝置。

背景技術

纖維增強復合材料(Fiber Reinforced Polymer,簡稱FRP)具有輕質高強、耐久和抗疲勞性能好、施工便捷等優點，已經被廣泛應用于混凝土結構的加固和修復中。近幾年，應用FRP板加固鋼結構正在引起研究者的關注。研究表明，外貼FRP板(尤其CFRP板)可以改善鋼結構的彎曲性能、抗壓性能以及抗疲勞性能等。然而，相似于FRP外貼加固的混凝土結構，界面剝離失效也是FRP板加固鋼結構的主要失效模式之一，在FRP板端部、鋼材屈服部位以及疲勞裂紋周圍都可能出現界面剝離現象，導致FRP板的加固效果降低，甚至失效。因此，研究FRP板與鋼界面的粘結性能非常重要。

目前關于FRP板與鋼界面粘結性能的研究還較少，特別是對疲勞荷載作用下界面的粘結及剝離性能的研究更是缺乏。要系統和準確地研究靜載和疲勞荷載作用下FRP板與鋼界面的粘結性能，一個合適的試驗裝置就是必要前提。有研究采用了FRP板-鋼雙剪粘結節點進行研究，但采用該種方法測試時存在兩個甚至四個粘結界面，在荷載作用下多個界面可能發生不同步剝離，導致試件產生偏心并加速試件破壞，造成試驗結果不準確。也有研究采用單剪試驗裝置，將該裝置水平固定在地面，雖然可以方便地研究靜載下界面的粘結性能，但不適用于疲勞荷載作用下界面性能的研究。此外，現有研究大多通過粘貼應變片方法來測量界面的粘結-滑移關系，這種方法的缺陷在于：第一，在試驗過程中尤其是疲勞試驗過程中應變片容易失效，導致測試數據丟失；第二，界面相對滑移通過應變片積分得到，而應變片僅能提供點式應變數據，不能考慮應變梯度的變化以及鋼板位移的影響，得到的相對滑移值偏大。因此，提供一種能恰當地研究靜載和疲勞荷載作用下FRP板與鋼界面粘結性能的試驗裝置，是對FRP板與鋼界面粘結性能進行深入研究的前提。

發明內容

發明目的：為了克服現有技術中存在的不足，本發明提供一種測試FRP板與鋼界面粘結性能的試驗裝置

技術方案：為解決上述技術問題，本發明的一種測試FRP板與鋼界面粘結性能的試驗裝置，包括FRP板與鋼板粘結形成FRP板-鋼單剪粘結節點、單剪加載裝置，單剪加載裝置包括疲勞試驗機，疲勞試驗機，在疲勞試驗機上設置有鋼底板，鋼底板上方通過連接件連接鋼蓋板；鋼蓋板與鋼底板之間設置有鋼架，疲勞試驗機設置有錨具，FRP板-鋼單剪粘結節點一端被鋼架固定，另一端穿出鋼蓋板后被錨具錨固。

其中，在鋼底板上設置有滑動槽，鋼架下端置于滑動槽內，并能沿滑動槽運動，在滑動槽一端設置有頂推裝置。

其中，鋼架包括一前面板和兩個側板，在兩側板上各開有孔洞，前面板上開有螺紋孔洞。

其中，鋼架頂面設置有螺紋孔洞。

其中，鋼蓋板上設置有供FRP板-鋼單剪粘結節點穿過的孔洞。

其中，頂推裝置包括一固定板，固定板上設置螺栓，擰螺栓時，能夠推動鋼架在滑動槽中滑動。

有益效果：本發明具有以下有益效果：

結構簡單、操作方便，通過本裝置可以方便地研究靜力和疲勞荷載作用下FRP板與鋼界面粘結性能和界面剝離規律，根據數字圖像處理方法測得到位移和應變數據可以得到界面的粘結-滑移關系及疲勞荷載作用下界面的粘結-滑移關系退化規律。

附圖說明