[发明专利]一种用于FRP‑增强基体界面粘结性能测试的装置

说明书

技术领域

本发明属于土木工程技术领域，特别是涉及一种用于FRP-增强基体界面粘结性能测试的装置。

背景技术

复合材料增强钢筋混凝土结构/钢结构已经广泛应用，复合材料增强钢筋混凝土结构/钢结构能够发挥增强效果的关键在于复合材料与基体构件的有效粘结。在极端服役环境下，纤维增强结构的界面粘结性能退化，为了保证纤维增强结构的安全服役，如何测试复合材料与基体构件之间的界面粘结性能显得尤为重要。

复合材料在土木工程应用中，通常用来增强梁、板、墙等构件，通常复合材料增强结构处于压弯受力状态。复合材料与基体构件之间的局部粘结应力状态复杂，存在剪应力和正应力。工程应用和学术研究中广泛采用单面剪切装置测试复合材料增强结构界面粘结性能，单面剪切装置简单、受力明确等优点。实际操作中，单面剪切装置无法有效解决居中对齐、增强基体的移动和扭转，混凝土局部剥离造成加载端的复合材料晃动等问题，现有的单面剪切装置模拟直剪受力状态，仅考虑复合材料与增强基体之间的剪应力，忽略正应力造成影响。

发明内容

针对上述现有技术存在的问题，本发明提供一种用于FRP-增强基体界面粘结性能测试的装置，它是专门用于测试复合材料增强结构的界面粘结性能的装置，可精准控制复合材料增强结构的受力状态，有效解决试件受力过程中的增强基体的扭转和平移问题，限制加载端复合材料晃动，实现精准控制直剪和弯剪试验，适用范围广泛。

本发明所采取的技术方案是：一种用于FRP-增强基体界面粘结性能测试的装置，包括下钢板、中钢板、上钢板、轨道总成、四个竖向螺杆及四个限位杆；所述下钢板、中钢板和上钢板由下至上排布，所述上钢板、中钢板和下钢板之间通过四个竖向螺杆固定连接，上钢板为U型板，增强基体和复合材料件粘连，增强基体下端放置在中钢板上表面，所述四个限位杆围绕增强基体设置且均与中钢板上表面固定连接，所述轨道总成固定搭设在上钢板的U口上，增强基体和复合材料件上端放置在上钢板的U口内以及轨道总成的两个连接杆之间，所述中钢板中部设有孔洞。

本发明的有益效果在于：

1.本发明是专门用于测试复合材料增强结构的界面粘结性能的装置，可精准控制复合材料增强结构的受力状态，有效解决试件受力过程中的增强基体的扭转和平移问题，限制加载端复合材料件晃动，实现精准控制直剪和弯剪试验，适用范围广泛，经济性好。

2.本发明可根据测试不同增强基体的高度，调整中钢板和上钢板之间的相对位置，采用螺帽固定上钢板和中钢板，限制增强基体的竖向位移。

3.本发明可通过限位杆调节增强基体下端的位置，实现弯剪受力状态，同时限制增强基体的水平位移和扭转。

4.复合材料件穿过本发明的轨道总成，能够保证复合材料件的居中对齐，精确测量竖向位移。

附图说明

图1：本发明结构示意图；

图2：本发明中钢板结构示意图；

图3：本发明限位杆结构示意图；

图4：本发明轨道结构示意图；

图5：本发明上钢板结构示意图；

其中：1-下钢板；2-竖向螺杆；3-限位杆；3-1-限位螺杆；3-2-套筒；3-3-限位板；3-4-固定板；3-5-外帽；4-中钢板；4-1-孔洞；5-上钢板；5-1-U口；6-轨道总成；6-1-U型槽；6-2-搭接螺杆；6-3-连接杆；6-4-螺母；6-5-固定帽；7-增强基体；8-复合材料件；9-螺帽。

具体实施方式

如图1、图2、图5所示，一种用于FRP-增强基体界面粘结性能测试的装置，包括下钢板1、中钢板4、上钢板5、轨道总成6、四个竖向螺杆2及四个限位杆3；所述下钢板1、中钢板4和上钢板5由下至上排布，所述上钢板5、中钢板4和下钢板1之间通过四个竖向螺杆2固定连接，上钢板5为U型板，增强基体7和复合材料件8粘连，增强基体7下端放置在中钢板4上表面，所述四个限位杆3围绕增强基体7设置且均与中钢板4上表面固定连接，所述轨道总成6固定搭设在上钢板5的U口5-1上，增强基体7和复合材料件8上端放置在上钢板5的U口5-1内以及轨道总成6的两个连接杆6-3之间，所述中钢板4中部设有孔洞4-1。