[发明专利]改进的测定FRP-混凝土界面性能的测试装置及方法

权利要求书

1.改进的测定FRP-混凝土界面性能的测试装置，其特征在于：包括试块(1)、力传感器(5)、材料试验机(6)、计算机(10)、控制器(9)、液压油泵(7)、静态信号测试分析系统(11)；所述的试块(1)由混凝土块(23)、固定于混凝土块(23)内的两根螺纹钢筋(3)和塑料套筒(4)组成；所述的塑料套筒(4)设置于混凝土块(23)的中心处；所述的两根螺纹钢筋(3)一端置于塑料套筒(4)内，另一端延伸出混凝土块(23)外部；所述的材料试验机(6)的夹具夹持延伸出混凝土块(23)外部的螺纹钢筋(3)；所述的材料试验机(6)通过油管(8)与液压油泵(7)连接；所述的液压油泵(7)与控制器(9)连接，在控制器(9)的控制下，竖向加载装置对螺纹钢筋(3)施加竖向荷载；

所述的试块(1)表面粘贴纤维布(2)，纤维布(2)在测试端的表面粘贴应变片(14)，试块(1)的加载端环向缠绕锚固纤维布(16)，试块(1)的下端安装位移计(12)和力传感器(5)，位移计(12)和力传感器(5)通过信号线(13)与静态信号测试分析系统(11)相连，应变片(14)通过导线(15)与静态信号测试分析系统(11)相连；控制器(9)和静态信号测试分析系统(11)输出端与计算机(10)相连。

2.根据权利要求1所述的改进的测定FRP-混凝土界面性能的测试装置，其特征在于：所述的材料试验机(6)的夹具采用气压夹具。

3.根据权利要求1所述的改进的测定FRP-混凝土界面性能的测试装置，其特征在于：所述的试件(1)通过混凝土制作模板制得，该混凝土制作模板的结构为：包括左侧模板(19)、右侧模板(17)、前侧模板(20)、后侧模板(21)和中间模板(18)；所述的左侧模板(19)、右侧模板(17)和中间模板(18)的中心处均设置有一个穿孔(22)，且3个穿孔(22)位于一条直线上；中间模板(18)的内设置有与穿孔(22)同心设置的塑料套筒(4)。

4.根据权利要求3所述的改进的测定FRP-混凝土界面性能的测试装置，其特征在于：所述的穿孔的直径与塑料套筒(4)的内径相等，为20-24mm。

5.根据权利要求4所述的改进的测定FRP-混凝土界面性能的测试装置，其特征在于：所述的穿孔的直径与塑料套筒(4)的内径为22mm。

6.根据权利要求1所述的改进的测定FRP-混凝土界面性能的测试装置，其特征在于：所述的锚固纤维布(16)在试件(1)的加载端环向缠绕至少3圈。

7.一种采用权利要求1所述的测试装置测定FRP-混凝土界面性能的测试方法，其特征在于：所述的测试方法包括以下步骤：

(a)浇筑试件：将两根螺纹钢筋(3)分别从混凝土试块(1)的制作模板的左侧模(19)和右侧模(17)的孔中穿入至中间模板(18)，并且均伸入塑料套筒(4)中，浇筑混凝土之后养护试块(1)，拆模后试块(1)和塑料套筒(4)连接在一起，在试块(1)的两侧面粘贴纤维布(2)，再在纤维布(2)表面粘贴应变片(14)；

(b)装配加载装置：将力传感器(5)安装在试块(1)下端，将伸出试块(1)两端的螺纹钢筋(3)安装到材料试验机(6)的夹具中，启动材料试验机夹紧试块(1),试块(1)下端布置位移计(12)；

(c) 连接测试装置：将位移计(12)、应变片(14)和力传感器(5)与静态信号分析系统(11)连接，静态信号分析系统(11)连接计算机(10)；

(d)测试：打开静态信号测试与分析系统(11)，调零，通过计算机(10)对控制器(9)实施控制，控制器(9)对材料试验机(6)进行力控制，材料试验机(6)对螺纹钢筋(3)进行加载，静态信号测试与分析系统(11)记录加载过程中试块上下端的相对位移ΔS_（t）和混凝土的应变Δε_（t）以及试件破坏时的荷载P_（t）；

(e) 根据ΔS_（t）和P_（t）可得荷载-位移曲线，根据Δε_（t）和P_（t）可得到荷载-应变曲线，测试完成。