[發明專利]用于錨固FRP桿材試件端部及鋼套筒的通用裝置及使用方法

有效

• 申請號: 202210084783.0
• 申請日: 2022-01-25
• 公開（公告）號: CN114486493B
• 公開（公告）日: 2023-10-10
• 發明（設計）人: 高丹盈;張濤;湯寄予;張雨;丁沖;谷志強
• 申請（專利權）人: 鄭州大學
• 主分類號: G01N3/02
• 分類號: G01N3/02;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: 蔡少華

本發明屬于復合材料測試技術領域，公開了一種用于錨固FRP桿材試件端部及鋼套筒的固定裝置，包括第一旋轉機構、多個第一夾持單元和第二旋轉機構和居中固定單元；所述第一旋轉機構包括第一旋轉桿、圓盤、固定在第一旋轉桿上的第一旋轉輪；所述第一旋轉輪設置在圓盤下方；每個所述第一夾持單元滑動設置在圓盤上，用于夾持固定鋼套筒；所述第二旋轉機構包括第二旋轉桿和固定在第二旋轉桿上的第二旋轉輪；所述居中固定單元滑動設置于第二旋轉輪上，用于居中固定FRP桿材試件端部。本發明可提高FRP桿材錨固效率，適用于不同鋼套筒直徑和桿材直徑的固定，也可使FRP桿材試件居中于鋼套筒的中心，同時又可多次重復使用，節省試驗成本。

技術領域

本發明屬于復合材料測試技術領域，具體涉及一種用于錨固FRP桿材試件端部及鋼套筒的通用裝置及方法。

背景技術

纖維增強聚合物（Fiberrein forced polymer，簡稱FRP）桿材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桿材在沿纖維方向上的拉伸和壓縮性能常用作其質量控制的指標。但是，FRP桿材拉伸試驗與鋼筋拉伸試驗存在很大區別。FRP桿材屬于各向異性材料，垂直于纖維方向強度是其拉伸強度的四分之一，直接將FRP桿材拉伸試件夾持在試驗機上下夾頭中，容易造成FRP桿材在夾頭作用下碎裂，使FRP桿材拉伸試件在未施加荷載前已發生破壞而不能準確得到FRP桿材的拉伸強度。所以，在FRP桿材拉伸試驗時需要在其端部各錨固一個鋼套筒用于增大FRP桿材的側向支撐，保護FRP桿材拉伸試件在試驗機夾頭加持作用下不發生提前破壞。

為了確保FRP桿材拉伸試驗結果的準確性，需使試件的破壞位置發生在試件用于量測的標距段內，這就要求FRP桿材的兩端必須垂直居中分布在鋼套筒內。另外，FRP筋固定于鋼套筒后，需要將灌漿料注入鋼套筒端部并封口，通常的封口方法是用膠帶對鋼套筒的下端封口，此操作容易造成膨脹劑外漏，另一種是制作匹配鋼套筒的安裝帽封口，但需要制作不同型號的安裝帽，以適應不同直徑的FRP桿材。因此，需要一種既能使FRP桿材兩端垂直居中分布于鋼套筒內，又能適用于不同直徑和不同長度的FRP桿材，固定于鋼套筒后封口的通用裝置。

發明內容

本發明的目的在于提供一種用于錨固FRP桿材試件端部及鋼套筒的固定裝置及固定方法，適用于不同鋼套筒直徑和桿材直徑的固定，同時，也可使FRP桿材試件垂直居中于鋼套筒中心。

為實現上述目的，本發明采用以下技術方案：

本發明提供一種用于錨固FRP桿材試件端部及鋼套筒的通用裝置，包括第一旋轉機構、多個第一夾持單元和第二旋轉機構和居中固定單元；

所述第一旋轉機構包括第一旋轉桿、圓盤、固定在第一旋轉桿上的第一旋轉輪；所述第一旋轉輪設置在圓盤下方；

每個所述第一夾持單元滑動設置在圓盤上，用于夾持固定鋼套筒；

所述第二旋轉機構包括第二旋轉桿和固定在第二旋轉桿上的第二旋轉輪；所述第二旋轉桿套設于第一旋轉桿中，第二旋轉輪位于圓盤中心，第一旋轉桿下端設置第二旋轉帽，第二旋轉桿下端設置第一旋轉帽；

所述居中固定單元滑動設置于第二旋轉輪上，用于居中固定FRP桿材試件端部。

在一個技術方案中，所述圓盤上沿圓周對稱開設多個移動槽；所述第一旋轉輪上沿圓周開設與移動槽相對應的多個第一弧形槽。

在一個技術方案中，每個所述第一夾持單元包括夾持片、第一圓桿、連接桿、固定托架和第一固定卡槽；所述夾持片和第一圓桿分別插設于連接桿的兩端，多個第一夾持單元的第一固定卡槽旋轉設置在第一旋轉輪下方；所述第一圓桿對應置于第一弧形槽和第一固定卡槽中；所述固定托架固定在圓盤的下方，所述連接桿穿過固定托架。

在一個技術方案中，所述第二旋轉輪沿圓周開設多個第二弧形槽。