[發明專利]FRP筋受壓持荷、測試裝置及其操作方法

在審

• 申請號: 202010586671.6
• 申請日: 2020-06-24
• 公開（公告）號: CN111707544A
• 公開（公告）日: 2020-09-25
• 發明（設計）人: 葛文杰;王彥銘;王儀;嚴衛華;宋婉蓉;高培琦;陸偉剛;曹大富
• 申請（專利權）人: 揚州大學
• 主分類號: G01N3/08
• 分類號: G01N3/08;G01N3/02
• 代理公司: 揚州蘇中專利事務所(普通合伙) 32222
• 代理人: 許必元

FRP筋受壓持荷、測試裝置及其操作方法，三塊鋼板平行布置，四根預應力精軋螺紋鋼筋依次穿過三塊鋼板；中間鋼板與右側鋼板之間夾持固定帶有兩個粘結套筒的FRP筋，所述圓套筒夾持固定于中間鋼板與左側鋼板之間，左側鋼板、右側鋼板的外側端分別設有用于與對應預應力精軋螺紋鋼筋旋接的精軋螺母。將應變片貼在圓套筒的外表面，應變片通過連接導線與電阻應變儀相連接，可以完成受壓持荷試驗。對于FRP筋受壓測試裝置，在持荷裝置的基礎上加上正方形鋼板和拉拔儀。本發明簡化了試驗裝置，降低了長期持荷需占用大量荷載傳感器的成本問題。

技術領域

本發明屬于土木工程測試技術領域，具體涉及FRP筋受壓持荷、測試裝置及其操作方法。

背景技術

纖維增強復合材料（FRP）具有輕質、高強、抗疲勞、耐腐蝕、可設計和易加工等多種優點，可以替代鋼材增強混凝土結構。

FRP是以連續纖維為增強體、聚合物樹脂為基體，經過浸潤、固化等工序制備而成的新型復合材料。FRP由三部分組成：連續纖維、樹脂基體以及纖維／樹脂界面。其中，連續纖維均勻分散在樹脂基體中，借由樹脂基體的聯系協同受力。FRP筋的拉擠成型工藝是在牽引機的拉力作用下，連續纖維紗束依次經過浸膠、表面處理、預成型、固化成型和切割等步驟最后得到FRP筋制品。此外，通過混雜設計，陸續開發了混雜纖維復合筋（簡稱HFRP）和鋼-連續纖維復合筋（簡稱SFCB）等新型纖維增強復合材料筋。

準確測得FRP筋的基本力學性能，尤其是處于侵蝕環境下的筋材力學性能，是將其應用于土木工程建設領域的基礎。目前針對FRP筋耐久性的相關研究大多是將筋材置于侵蝕環境一段時間后直接進行力學性能測試，對于實際侵蝕環境服役狀態（荷載與侵蝕服役環境耦合作用）下FRP筋材耐久性的相關研究不多。在掌握FRP筋及其增強混凝土結構短期性能的基礎上，需要進一步明確其在典型應用環境下的長期耐久性能，從而為其安全、合理和規模化應用提供保障。因此，開展基于耐久性能的FRP筋試驗裝置的研發與應用具有重要的實用價值。

發明內容

本發明針對FRP筋抗壓性能的研究，提供一種FRP筋受壓持荷、測試裝置及其操作方法，旨在實現FRP筋材在侵蝕環境下持荷，以便測得其侵蝕環境作用后的耐久性能，主要是受壓力學性能。本發明主要是采用新型的持荷裝置，使用一種更加新穎的簡便快捷的裝置來實現FRP筋材受壓持荷。將整個裝置放入侵蝕環境，使FRP筋材處于荷載和侵蝕環境耦合作用狀態，模擬實際侵蝕環境服役受力狀態。

本發明包含兩種裝置，一種是FRP筋受壓持荷裝置，另一種是FRP筋受壓性能測試裝置，本發明不需要采用單獨的荷載傳感器，采用內外都光圓的圓套筒外貼應變片的方法使其用做荷載傳感器，簡化了試驗裝置，降低了長期持荷需占用大量荷載傳感器的成本問題。該套持荷裝置操作簡單，能有效的保持住壓力。

為了實現上述目的，本發明裝置使用分為持荷和測試兩步驟，采用的技術方案如下：

FRP筋受壓持荷、測試裝置，其特征是，包括一根FRP筋、兩個粘結套筒、三塊鋼板、圓套筒、四根水平且相互平行布置的預應力精軋螺紋鋼筋；兩個粘結套筒分別通過灌膠固定在FRP筋的兩端，三塊鋼板平行布置，四根預應力精軋螺紋鋼筋依次穿過三塊鋼板；中間鋼板與右側鋼板之間夾持固定帶有兩個粘結套筒的FRP筋，所述圓套筒夾持固定于中間鋼板與左側鋼板之間，左側鋼板、右側鋼板的外側端分別設有用于與對應預應力精軋螺紋鋼筋旋接的精軋螺母，所述精軋螺母與對應的鋼板之間設有鋼墊圈。

進一步的，FRP筋與粘結套筒通過內灌結構膠相連接。

進一步的，所述圓套筒的內、外表面均光圓，其外表面貼有應變片，應變片通過連接導線與電阻應變儀相連接，以完成受壓持荷試驗。具體的，持續荷載：