[發明專利]帶有可伸縮蝶形夾具的FRP桿材端部錨固固定裝置及方法

有效

• 申請號: 202110100261.0
• 申請日: 2021-01-26
• 公開（公告）號: CN112881163B
• 公開（公告）日: 2022-09-20
• 發明（設計）人: 高丹盈;張雨;湯寄予;谷志強;龐育陽;房棟
• 申請（專利權）人: 鄭州大學
• 主分類號: G01N3/04
• 分類號: G01N3/04;G01N3/08
• 代理公司: 鄭州大通專利商標代理有限公司 41111
• 代理人: 余炎鋒

本發明屬于復合材料測試技術領域。一種帶有可伸縮蝶形夾具的FRP桿材端部錨固固定裝置，包括主體框架和蝶形夾具；多組蝶形夾具布設在主體框架上；蝶形夾具包括連接部、滑移導軌、固定夾具和活動夾具，連接部固定設置在主體框架上；滑移導軌匹配滑動設置在連接部上，且滑移導軌與連接部之間設置有鎖緊件；在固定夾具的兩端均設置有第一夾持部；固定夾具的中部鉸接設置有兩活動夾具，兩活動夾具的外端部均設置有第二夾持部。還公開了一種的帶有可伸縮蝶形夾具的FRP桿材端部錨固固定方法。本申請能夠解決FRP桿材在兩頭錨固端鋼套筒中的居中垂直分布，同時，也能解決當FRP桿材直徑或者錨固端鋼套筒直徑發生變化時固定支架的通用問題。

技術領域

本發明屬于復合材料測試技術領域，具體涉及一種帶有可伸縮蝶形夾具的FRP桿材端部錨固固定裝置及方法。

背景技術

近年來，隨著我國海洋戰略的實施，在今后很長一段時間內，海洋工程將成為我國大力支持和發展的領域，同時給海洋其他設施基礎建設帶來很大的挑戰。例如，海洋基礎建設是和鋼材與混凝土分不開的，鋼筋混凝土結構目前是海洋工程建設采用的主要方式，然而，海水中的氯離子含量往往是混凝土中組分自帶氯離子含量的幾倍到幾十倍，將加速混凝土中鋼筋的銹蝕，降低海洋環境下鋼筋混凝土的服役壽命。這種由于鋼筋銹蝕造成的結構性能退化往往需要重建或修復方法來解決，這不僅面臨著施工困難，也會帶來巨大的經濟損失。所以，亟需一種新材料來替代鋼筋與混凝土結合應用到海洋環境中，以解決鋼筋的銹蝕問題。

纖維增強聚合物（Fiber reinforced polymer，簡稱FRP）筋是由連續纖維增強樹脂基體形成的一種輕質、高強、耐腐蝕、抗疲勞和非磁化的新型材料，尤其是FRP筋在沿纖維方向上的拉伸性能好，常常用作質量控制的指標。但是，FRP筋的拉伸試驗又與鋼筋的拉伸試驗存在很大的區別。FRP筋屬于各項異性材料，在垂直于纖維方向的強度是其拉伸強度的四分之一，直接將FRP筋拉伸試件夾持在試驗機上下夾頭中，容易使FRP筋在夾頭作用下發生碎裂，造成FRP拉伸試件在未施加荷載前已發生破壞而不能準確得到FRP筋的拉伸強度，所以，在對FRP筋進行拉伸試驗時需要在其端部各錨固一鋼套筒用來增大FRP筋的側向支撐，保護FRP筋拉伸試件在試驗機夾頭加持作用下而不發生提前破壞。同時，為了確保拉伸試件的破壞位置發生在試件的標距段內和拉伸結果的準確性，FRP筋在兩端鋼套筒的錨固過程中必須垂直居中分布，而這一精確控制過程往往是人為所不能達到的，因此，需要借助合適的固定裝置實現FRP筋拉伸試件在兩端鋼套筒的居中垂直分布。

但是，在現有的FRP筋拉伸試件錨固端固定過程中，還沒有一種通用裝置既適用于不同的FRP筋直徑，也適用于不同直徑的鋼套筒錨固端，當FRP筋直徑或錨固端鋼套筒直徑發生變化后，現有固定支架不能實現預期效果的情況。所以，為解決上述問題，本發明設計出通用的FRP桿材試件端部錨固裝置，可同時適應FRP筋直徑和鋼套筒直徑的變化。

發明內容

本發明目的是針對上述存在的問題和不足，提供一種帶有可伸縮蝶形夾具的FRP桿材端部錨固固定裝置及方法，能夠解決FRP桿材在兩頭錨固端鋼套筒中的居中垂直分布，同時，也能解決當FRP桿材直徑或者錨固端鋼套筒直徑發生變化時固定支架的通用問題。

為實現上述目的，所采取的技術方案是：

一種帶有可伸縮蝶形夾具的FRP桿材端部錨固固定裝置，包括：

主體框架，所述主體框架下部設置有水平底板；以及

蝶形夾具，多組所述蝶形夾具布設在所述主體框架上；

所述蝶形夾具包括：

連接部，其固定設置在所述主體框架上；

滑移導軌，其匹配滑動設置在所述連接部上，且所述滑移導軌與所述連接部之間設置有鎖緊件；

固定夾具，在所述固定夾具的兩端均設置有第一夾持部；以及