[发明专利]FRP加固混凝土梁界面耐热性能测定系统及测定方法

说明书

本发明属于土木工程加固技术领域，公开了一种FRP加固混凝土梁界面耐热性能测定系统及测定方法，外部保护壳内侧设置有隔热层，加热装置内侧的隔热层边缘铺设电热丝，电热丝通过引出线与温控仪连接；加热装置前端塞有第一隔热端板，加热装置后端塞有第二隔热端板；第一隔热端板和第二隔热端板下端设置有侧托板；支座位于滑动轨道上，支座放置有底部待加热构件；底部待加热构件两侧盖有顶部盖板；底座上固定有加载架，加载架上通过螺栓固定有千斤顶，通过磁力底座固定有位移计，千斤顶和位移计分别通过连接线与加载控制及数据采集系统电性连接。本发明使用温控仪控制的电热丝进行升温，升温范围可实现0～800℃，操作简便且节约资源。

技术领域

本发明属于土木工程加固技术领域，尤其涉及一种FRP加固混凝土梁界面耐热性能测定系统及测定方法。

背景技术

目前，最接近的现有技术：粘贴纤维增强聚合物(FRP)加固技术，是利用环氧树脂类材料将纤维材料粘贴于混凝土构件外部表面，从而达到改善结构功能和补强加固的目的。与其他加固技术相比，FRP加固钢筋混凝土技术具有轻质高强、施工便捷、耐腐蚀、柔软易裁剪等优点。然而，粘贴纤维加固混凝土结构的抗火性能很差。纤维复合材料中的基体材料和粘贴所用的胶黏剂材料多为环氧类有机物，对温度具有较高的敏感性，其玻璃化转变温度Tg一般在65℃～80℃，会在高温下逐渐失去粘结强度和刚度。在高温环境下，一旦胶黏剂软化失效，将意味着FRP退出工作，从而造成加固失效，致使处于高温下的加固结构更加危险。因此，积极开展FRP加固混凝土结构的高温性能研究，提出改善性的应对措施是保证结构安全和加速技术推广的关键，具有重要的理论和现实意义。

但是现有的FRP加固混凝土构件耐热性能常用的研究方法为，将构件置于环境箱加热，后取出进行加载。这一方式未将待升温构件置于封闭环境中，构件在取出及加载过程中会自然冷却导致温度降低，偏离目标温度，升温效果不稳定。而且，在非封闭环境中，无法通过温控装置控制环境温度变化，不能有效模拟高温及火灾环境，温度作用和加载不同步，从而无法有效研究构件耐高温性能；相比之下，大型高温炉实验虽能有效模拟高温火灾场景，实现同步加载，但是所耗费的成本是巨大的。

综上所述，现有技术存在的问题是：

(1)现有的FRP加固混凝土构件耐热性能测试未将待升温构件置于封闭环境中，升温效果不稳定，无法有效模拟高温及火灾环境，且温度作用和加载不同步，从而无法有效研究构件耐高温性能。

(2)大型高温炉实验虽能有效模拟高温场景，实现同步加载，但是所耗费的成本是巨大的。

解决上述技术问题的难度：国内外规范标准对常温下混凝土结构的FRP加固方法和构造做法规定的较为详细，而在高温方面的指导并不深入，只是通过规定一系列加固量、使用温度范围等限制措施来达到一定的耐高温效果，其耐热性能没有量化指导，难以得到保证。

解决上述技术问题的意义：本发明填补这一空缺，用于模拟环境温差、火灾高温等状态，通过该测定装置对FRP加固混凝土构件进行恒载升温或恒温加载试验，可以模拟温度变化对构件加固性能的影响，也可以模拟高温对界面极限粘结承载力的影响，从而可以研究高温情况下混凝土构件的破坏形态、承载力和变形历程等，将为这一技术的理论完善与实际应用提供重要的理论基础与关键技术支撑。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种FRP加固混凝土梁界面耐热性能测定系统及测定方法。

本发明是这样实现的，一种FRP加固混凝土梁界面耐热性能测定系统设置有：

加热装置、加载装置、支撑装置、试件；

加热装置设置有外部保护壳，外部保护壳内侧设置有隔热层，加热装置内侧的隔热层边缘铺设电热丝，电热丝通过引出线与温控仪连接；

加热装置前端塞有第一隔热端板，加热装置后端塞有第二隔热端板；第一隔热端板和第二隔热端板下端设置有侧托板；