[发明专利]一种测试FRP板与钢界面粘结性能的试验装置

说明书

本发明的一种测试FRP板与钢界面粘结性能的试验装置，包括疲劳试验机，在疲劳试验机上设置有钢底板，钢底板上方通过连接件连接钢盖板；钢盖板与钢底板之间设置有钢架，FRP板‑钢单剪粘结节点一端被钢架固定，另一端穿出钢盖板，被锚具锚固。本发明结构简单、操作方便，通过本装置可以方便地研究静力和疲劳荷载作用下FRP板与钢界面粘结性能和界面剥离规律，根据DIC测得到位移和应变数据可以得到界面的粘结‑滑移关系及疲劳荷载作用下界面的粘结‑滑移关系退化规律。

技术领域

本发明涉及土建交通技术领域，具体是一种测试FRP板与钢界面粘结性能的试验装置。

背景技术

纤维增强复合材料(Fiber Reinforced Polymer,简称FRP)具有轻质高强、耐久和抗疲劳性能好、施工便捷等优点，已经被广泛应用于混凝土结构的加固和修复中。近几年，应用FRP板加固钢结构正在引起研究者的关注。研究表明，外贴FRP板(尤其CFRP板)可以改善钢结构的弯曲性能、抗压性能以及抗疲劳性能等。然而，相似于FRP外贴加固的混凝土结构，界面剥离失效也是FRP板加固钢结构的主要失效模式之一，在FRP板端部、钢材屈服部位以及疲劳裂纹周围都可能出现界面剥离现象，导致FRP板的加固效果降低，甚至失效。因此，研究FRP板与钢界面的粘结性能非常重要。

目前关于FRP板与钢界面粘结性能的研究还较少，特别是对疲劳荷载作用下界面的粘结及剥离性能的研究更是缺乏。要系统和准确地研究静载和疲劳荷载作用下FRP板与钢界面的粘结性能，一个合适的试验装置就是必要前提。有研究采用了FRP板-钢双剪粘结节点进行研究，但采用该种方法测试时存在两个甚至四个粘结界面，在荷载作用下多个界面可能发生不同步剥离，导致试件产生偏心并加速试件破坏，造成试验结果不准确。也有研究采用单剪试验装置，将该装置水平固定在地面，虽然可以方便地研究静载下界面的粘结性能，但不适用于疲劳荷载作用下界面性能的研究。此外，现有研究大多通过粘贴应变片方法来测量界面的粘结-滑移关系，这种方法的缺陷在于：第一，在试验过程中尤其是疲劳试验过程中应变片容易失效，导致测试数据丢失；第二，界面相对滑移通过应变片积分得到，而应变片仅能提供点式应变数据，不能考虑应变梯度的变化以及钢板位移的影响，得到的相对滑移值偏大。因此，提供一种能恰当地研究静载和疲劳荷载作用下FRP板与钢界面粘结性能的试验装置，是对FRP板与钢界面粘结性能进行深入研究的前提。

发明内容

发明目的：为了克服现有技术中存在的不足，本发明提供一种测试FRP板与钢界面粘结性能的试验装置

技术方案：为解决上述技术问题，本发明的一种测试FRP板与钢界面粘结性能的试验装置，包括FRP板与钢板粘结形成FRP板-钢单剪粘结节点、单剪加载装置，单剪加载装置包括疲劳试验机，疲劳试验机，在疲劳试验机上设置有钢底板，钢底板上方通过连接件连接钢盖板；钢盖板与钢底板之间设置有钢架，疲劳试验机设置有锚具，FRP板-钢单剪粘结节点一端被钢架固定，另一端穿出钢盖板后被锚具锚固。

其中，在钢底板上设置有滑动槽，钢架下端置于滑动槽内，并能沿滑动槽运动，在滑动槽一端设置有顶推装置。

其中，钢架包括一前面板和两个侧板，在两侧板上各开有孔洞，前面板上开有螺纹孔洞。

其中，钢架顶面设置有螺纹孔洞。

其中，钢盖板上设置有供FRP板-钢单剪粘结节点穿过的孔洞。

其中，顶推装置包括一固定板，固定板上设置螺栓，拧螺栓时，能够推动钢架在滑动槽中滑动。

有益效果：本发明具有以下有益效果：

结构简单、操作方便，通过本装置可以方便地研究静力和疲劳荷载作用下FRP板与钢界面粘结性能和界面剥离规律，根据数字图像处理方法测得到位移和应变数据可以得到界面的粘结-滑移关系及疲劳荷载作用下界面的粘结-滑移关系退化规律。

附图说明