[發明專利]FRP筋受拉持荷、測試裝置及其操作方法

在審

• 申請號: 202010586675.4
• 申請日: 2020-06-24
• 公開（公告）號: CN111665133A
• 公開（公告）日: 2020-09-15
• 發明（設計）人: 葛文杰;王彥銘;嚴衛華;王儀;高培琦;仇勝偉;曹大富;陸偉剛
• 申請（專利權）人: 揚州大學
• 主分類號: G01N3/08
• 分類號: G01N3/08;G01N3/06
• 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筋受拉持荷、測試裝置及其操作方法，螺紋鋼筋的兩端分別穿過鋼板，且螺紋鋼筋在對應鋼板的內側螺紋旋接有精軋螺母；所述FRP筋的兩端分別通過連接套筒與連接桿相連，兩根連接桿的端部分別固定有球鉸，兩塊鋼板分別設有內置對應球鉸的凹槽，以便球鉸轉動；其中一個連接套筒的外表面貼有應變片，所述FRP筋中間部位也貼有應變片，兩個應變片分別通過連接導線與電阻應變儀相連接。本發明中受拉持荷裝置采用手擰精軋螺母來施加荷載，輕微旋轉精軋螺母實現對荷載的微調。受拉測試裝置通過手動操作穿心式拉拔儀施加荷載。通過貼有應變片的連接套筒兼做荷載傳感器來測得荷載數值。該套持荷裝置操作簡單，能有效的保持拉力。

技術領域

本發明屬于土木工程測試技術領域，具體涉及FRP筋受拉持荷、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。FRP筋材時常運用于預應力鋼筋，FRP筋材產生的應力松弛會影響筋材預應力的大小，進而影響建筑結構的承載力。測得準確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筋抗拉性能的研究，提供一種FRP筋受拉持荷、測試裝置及其操作方法，旨在實現FRP筋材在侵蝕服役環境下持荷，以便測得其在侵蝕環境作用后的耐久性能，主要是受拉力學性能。本發明使用一種更加新穎的簡便快捷的裝置來實現FRP筋材受拉持荷。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筋受拉持荷裝置，另一種是FRP筋受拉性能測試裝置，本發明不需要采用單獨的荷載傳感器，采用對外接內螺紋外光滑的連接套筒粘貼電阻應變片的方法使其兼做荷載傳感器，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，能有效的保持拉力。

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筋受拉持荷、測試裝置，其特征是，包括一根FRP筋、兩個連接套筒、兩根連接桿、四根水平且相互平行布置的螺紋鋼筋、兩塊鋼板，所述螺紋鋼筋的兩端分別穿過鋼板，且螺紋鋼筋在對應鋼板的內側螺紋旋接有精軋螺母；所述FRP筋的兩端分別通過連接套筒與連接桿相連，FRP筋與粘結套筒通過內灌結構膠相連接；兩根連接桿的端部分別固定有球鉸，兩塊鋼板分別設有內置對應球鉸的凹槽，以便球鉸轉動；其中一個連接套筒的外表面貼有應變片，所述FRP筋中間部位也貼有應變片，兩個應變片分別通過連接導線與電阻應變儀相連接。

進一步的，所述螺紋鋼筋為預應力精軋螺紋鋼筋，所述鋼板為變截面鋼板；所述FRP筋的兩端固定連接有粘結套筒，所述連接套筒分別與對應的粘結套筒、連接桿螺紋旋接。

進一步的，所述變截面鋼板上固定連接有加強圓鋼管，且該加強圓鋼管套于對應的連接桿端部。

進一步的，所述變截面鋼板上固定連接有四塊矩形加勁肋鋼板，四塊矩形加勁肋鋼板沿加強圓鋼管周向均勻分布，用于在四個方向支撐加強圓鋼管與變截面鋼板。