测定frp-混凝土单面剪切性能的测试装置制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种测定FRP-混凝土单面剪切性能的测试装置，该装置包括材料试验机、试块锚固件、应变片和位移计；所述试块锚固件包括上部钢板和下部钢板，混凝土试块夹持在上部钢板和下部钢板之间；所述下部钢板的底侧向下伸出有受拉钢筋；纤维片材下部粘贴在混凝土试块的表面，材料试验机的下端夹持件夹持住受拉钢筋，上端夹持件夹持住纤维片材的上部；所述应变片贴在纤维片材上，所述位移计安装在混凝土试块下部左右两侧未粘贴纤维片材的位置。本实用新型提供的测定FRP-混凝土单面剪切性能的测试装置，组装简单、操作方便，试验所需仪器少，不仅适用于科研，还可以在浇筑现场进行测量。
【专利说明】
【技术领域】
[0001] 本实用新型涉及一种测定FRP-混凝土单面剪切性能的测试装置，属于混凝土建 筑技术。 测定FRP-混凝土单面剪切性能的测试装置
【背景技术】
[0002] 土木工程领域中，钢筋混凝土结构随着时间将发生材料老化、结构损伤。所以，为 了保证损伤结构的安全性，必须研究损伤结构的加固技术，使其性能能够提升。目前的加固 方法大都采用纤维布或钢板进行加固。大量的试验研究表明，采用FRP加固的钢筋混凝土 结构构件，其破坏形式往往不是FRP被拉断，而是FRP与混凝土界面粘结不足导致的界面剥 离破坏。FRP-混凝土的界面粘结是保证两种材料共同工作的基础，因此FRP-混凝土界面性 能的研究结果可以为工程设计人员提供理论基础。
[0003] 目前规范采用的是正拉试验来测量纤维布与混凝土界面的粘结性能。从受力的角 度来说，剪切状态更符合真实受力情况。单面剪切试验很难解决试件对中问题、夹具滑移问 题、纤维片材的夹持问题，以及试件的锚固问题。目前施工和设计过程中缺乏结构简单、拆 卸方便的单面剪切试验装置。 实用新型内容
[0004] 发明目的：为了克服现有技术中存在的不足，本实用新型提供一种测定FRP-混凝 土单面剪切性能的测试装置。
[0005] 技术方案：为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案为：
[0006] 测定FRP-混凝土单面剪切性能的测试装置，包括材料试验机、试块锚固件、应变 片和位移计；
[0007] 所述试块锚固件包括上部钢板和下部钢板，混凝土试块夹持在上部钢板和下部钢 板之间，上部钢板和下部钢板的周侧通过螺杆和螺帽锁紧；所述下部钢板的底侧向下伸出 有受拉钢筋，所述下部钢板和受拉钢筋之间通过加固钢板加固；
[0008] 纤维片材下部粘贴在混凝土试块的表面，纤维片材上部粘贴有纤维布下粘钢板； 材料试验机的下端夹持件夹持住受拉钢筋，材料试验机的上端夹持件夹持住纤维片材的上 部和纤维布下粘钢板（以解决夹具无法夹持纤维片材的问题）；材料试验机的上端夹持件 和下端夹持件动作，使纤维片材受拉时，纤维片材维持位置在一个平面上，受拉钢筋和纤维 布下粘钢板所受拉力维持在同一条直线上，以保证纤维片材与混凝土试块界面处于纯剪切 状态；
[0009] 所述应变片贴在纤维片材上，所述位移计安装在混凝土试块下部左右两侧未粘贴 纤维片材的位置。
[0010] 优选的，所述材料试验机的上端夹持件和下端夹持件均采用气压夹具，以消除夹 具滑移带来的影响。
[0011] 优选的，所述上部钢板的下表面为槽型，槽口处压住混凝土试块的上表面。
[0012] 优选的，还包括静态信号测试分析系统，所述位移计通过信号线接入静态信号测 试分析系统，所述应变片通过导线接入静态信号测试分析系统。
[0013] 测定FRP-混凝土单面剪切性能的测试方法，包括如下步骤：
[0014] (1)制作混凝土试块，粘贴纤维片材的上端和纤维布下粘钢板；将纤维片材的下 端粘贴在混凝土试块的表面，将应变片通过导线与静态信号测试分析系统相连；
[0015] (2)固定下部钢板，首先将混凝土试块放置在下部钢板上，然后将上部钢板压在混 凝土试块上；
[0016] (3)调节螺杆的位置坚直，使纤维片材平整时受拉钢筋和纤维布下粘钢板位于同 一条直线，使用螺杆和螺母固定下部钢板和上部钢板的相对位置；
[0017] (4)启动材料试验机，分别夹持住受拉钢筋和纤维布下粘钢板，纤维片材位置平 整；
[0018] (5)在混凝土试块下部左右两侧未粘贴纤维片材的位置安装位移计，将位移计通 过信号线与静态信号测试分析系统相连；
[0019] (6)控制器和静态信号测试分析系统输出端和计算机相连，打开静态信号测试分 析系统并调零，通过计算机对控制器实施控制，控制器对材料试验机进行控制，材料试验机 对试件施加坚向荷载；通过静态信号测试分析系统记录加载过程中纤维片材的应变、混凝 土试块端部的位移以及相应的坚向荷载。
[0020] 有益效果：本实用新型提供的测定FRP-混凝土单面剪切性能的测试装置，组装简 单、操作方便，试验所需仪器少，不仅适用于科研，还可以在浇筑现场进行测量；材料试验机 采用的夹具为气压夹具，能够消除夹具滑移带来的影响；上部钢板、下部钢板、螺杆等构成 的整体可以解决锚固问题。
【专利附图】
【附图说明】
[0021] 图1为本实用新型装置的结构示意图；
[0022] 图2为图1中A-A向剖视图；
[0023] 其中：1 一材料试验机，2-纤维片材，3-纤维布下粘钢板，4一混凝土试块，5-下 部钢板，6-上部钢板，7-螺杆，8-螺帽，9一加固钢板，10-受:拉钢筋，11 一静态信号测试 分析系统，12-导线，13-信号线，14 一应变片，15-油源，16-控制器，17-计算机，18-油 管，19 一位移计。
【具体实施方式】
[0024] 下面结合附图对本实用新型作更进一步的说明。
[0025] 如图1、图2所示为一种测定FRP-混凝土单面剪切性能的测试装置，包括材料试验 机1、试块锚固件、应变片14、位移计19和静态信号测试分析系统11，所述位移计19通过信 号线13接入静态信号测试分析系统11，所述应变片14通过导线12接入静态信号测试分析 系统11。
[0026] 所述试块锚固件包括上部钢板6和下部钢板5,混凝土试块4夹持在上部钢板6和 下部钢板5之间，所述上部钢板6的下表面为槽型，槽口处压住混凝土试块4的上表面；上 部钢板6和下部钢板5的周侧通过螺杆7和螺帽8锁紧；所述下部钢板5的底侧向下伸出 有受拉钢筋10,所述下部钢板5和受拉钢筋10之间通过加固钢板9加固。混凝土试块4的 尺寸为 150mm XI 50mm X 500mm。
[0027] 纤维片材2下部粘贴在混凝土试块4的表面，纤维片材2上部粘贴有纤维布下粘 钢板3 ;材料试验机1的下端夹持件夹持住受拉钢筋10,材料试验机1的上端夹持件夹持 住纤维片材2的上部和纤维布下粘钢板3 ;材料试验机1的上端夹持件和下端夹持件动作， 使纤维片材2受拉时，纤维片材2维持位置在一个平面上，受拉钢筋10和纤维布下粘钢板 3所受拉力维持在同一条直线上，以保证纤维片材2与混凝土试块4界面处于纯剪切状态； 所述材料试验机1的上端夹持件和下端夹持件均采用气压夹具，以消除夹具滑移带来的影 响。
[0028] 所述应变片10贴在纤维片材2上，所述位移计14安装在混凝土试块4下部左右 两侧未粘贴纤维片材2的位置。
[0029] 测定FRP-混凝土单面剪切性能的测试方法，包括如下步骤：
[0030] (1)制作混凝土试块4,粘贴纤维片材2的上端和纤维布下粘钢板3 ;将纤维片材2 的下端粘贴在混凝土试块4的表面，将应变片14通过导线12与静态信号测试分析系统11 相连；
[0031] (2)固定下部钢板5,首先将混凝土试块4放置在下部钢板5上，然后将上部钢板 6压在混凝土试块4上；
[0032] (3)调节螺杆7的位置坚直，使纤维片材2平整时受拉钢筋10和纤维布下粘钢板 3位于同一条直线，使用螺杆7和螺母8固定下部钢板5和上部钢板6的相对位置；
[0033] (4)启动材料试验机1，分别夹持住受拉钢筋10和纤维布下粘钢板3,纤维片材2 位置平整；
[0034] (5)在混凝土试块4下部左右两侧未粘贴纤维片材2的位置安装位移计14,将位 移计14通过信号线13与静态信号测试分析系统11相连；
[0035] (6)控制器16和静态信号测试分析系统11输出端和计算机17相连，打开静态信 号测试分析系统11并调零，通过计算机17对控制器16实施控制，控制器16对材料试验机 1进行控制，材料试验机对试件施加坚向荷载；通过静态信号测试分析系统11记录加载过 程中纤维片材2的应变、混凝土试块4端部的位移以及相应的坚向荷载。
[0036] 以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出：对于本【技术领域】的普通技 术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和 润饰也应视为本实用新型的保护范围。
【权利要求】
1. 测定FRP-混凝土单面剪切性能的测试装置，其特征在于：包括材料试验机（1)、试块 锚固件、应变片（14)和位移计（19); 所述试块锚固件包括上部钢板（6)和下部钢板（5)，混凝土试块（4)夹持在上部钢板 (6)和下部钢板（5)之间，上部钢板（6)和下部钢板（5)的周侧通过螺杆（7)和螺帽（8) 锁紧；所述下部钢板（5)的底侧向下伸出有受拉钢筋（10)，所述下部钢板（5)和受拉钢筋 (10)之间通过加固钢板（9)加固； 纤维片材（2)下部粘贴在混凝土试块（4)的表面，纤维片材（2)上部粘贴有纤维布下 粘钢板（3);材料试验机（1)的下端夹持件夹持住受拉钢筋（10)，材料试验机（1)的上端夹 持件夹持住纤维片材（2)的上部和纤维布下粘钢板（3);材料试验机（1)的上端夹持件和 下端夹持件动作，使纤维片材（2)受拉时，纤维片材（2)维持位置在一个平面上，受拉钢筋 (10)和纤维布下粘钢板（3)所受拉力维持在同一条直线上； 所述应变片（10)贴在纤维片材（2)上，所述位移计（14)安装在混凝土试块（4)下部 左右两侧未粘贴纤维片材（2)的位置。
2. 根据权利要求1所述的测定FRP-混凝土单面剪切性能的测试装置，其特征在于：所 述材料试验机（1)的上端夹持件和下端夹持件均采用气压夹具。
3. 根据权利要求1所述的测定FRP-混凝土单面剪切性能的测试装置，其特征在于：所 述上部钢板￠)的下表面为槽型，槽口处压住混凝土试块（4)的上表面。
4. 根据权利要求1所述的测定FRP-混凝土单面剪切性能的测试装置，其特征在于：还 包括静态信号测试分析系统（11)，所述位移计（19)通过信号线（13)接入静态信号测试分 析系统（11)，所述应变片（14)通过导线（12)接入静态信号测试分析系统（11)。
【文档编号】G01N3/04GK203894126SQ201420289640
【公开日】2014年10月22日 申请日期:2014年5月30日 优先权日:2014年5月30日
【发明者】袁娇娇, 火映霞, 侯新宇 申请人:江苏城市职业学院