[发明专利]一种用于测试粘结剂/钢界面粘结性能的剪切试验装置及试验方法

说明书

本发明公开了一种用于测试粘结剂/钢界面粘结性能的剪切试验装置及试验方法，包括：包括：外筒、底座、液压千斤顶、压力传感器、滑块和挡板；其中，液压千斤顶、压力传感器和滑块均处于外筒内；外筒的内壁设置有轨道；外筒的顶部设置有试件置入口，试件置入口设置有挡板，用于向试件施加剪切力；外筒的底部固定安装有底座，底座上安装有液压千斤顶；滑块可滑动的设置于轨道上；滑块加工有平台，用于放置试件；平台加工有滑块螺纹孔，用于固定试件；压力传感器的一端与液压千斤顶相连接，另一端与滑块相连接。本发明能够解决试验过程中粘结剂/钢组合试件容易发生平面外弯曲的问题，可使试件仅受到剪切荷载作用，提高试验精确性。

技术领域

本发明属于碳纤维复合材料加固钢结构技术领域，特别涉及一种用于测试粘结剂/钢界面粘结性能的剪切试验装置及试验方法。

背景技术

纤维增强复合材料(FRP)作为一种新型材料，具有强度高、重量轻、抗疲劳及抗腐蚀等性能，已经被广泛用于加固钢结构。通过在钢材表面外贴FRP，可以有效提升其承载性能和耐久性能。研究发现，采用FRP外贴加固钢构件的界面主要受到剪切应力的影响，其薄弱区域为粘结剂/钢界面。由FRP加固钢构件的受力特点可知，界面主要受到剪切应力的影响。在针对FRP/钢界面抗剪性能的研究中，粘结剂/钢界面抗剪性能研究具有重要意义，如何使试件受到较为理想的剪切荷载显得尤为重要。

目前，国内主要采用拉伸试验机或疲劳试验机进行试验，其最佳测试区段为传感器极限量程的10％～100％，然而依据现有的规范设计制作的粘结剂/钢标准组合试件的极限荷载大约在5～10KN，并不处于大多数试验机的最佳测试区段内；同时，根据规范制作的粘结剂/钢标准组合试件在试验机上加载时试件会产生变形，加载过程中难以保证界面受到理想的纯剪切荷载。

综上，亟需一种专门用于粘结剂/钢界面剪切试验的装置及试验方法。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于测试粘结剂/钢界面粘结性能的剪切试验装置及试验方法，以解决上述存在的一个或多个技术问题。本发明能够解决试验过程中粘结剂/钢组合试件容易产生平面外弯曲的问题，能够使试件仅受到剪切荷载作用，可提高试验精确性。

为达到上述目的，本发明采用以下技术方案：

本发明的一种用于测试粘结剂/钢界面粘结性能的剪切试验装置，包括：外筒、底座、液压千斤顶、压力传感器、滑块和挡板；其中，所述液压千斤顶、所述压力传感器和所述滑块均处于所述外筒内；所述外筒的内壁设置有轨道；所述外筒的顶部设置有试件置入口，所述试件置入口设置有挡板，用于向试件施加剪切力；所述外筒的底部固定安装有所述底座，所述底座上安装有所述液压千斤顶；所述滑块可滑动的设置于所述轨道上；所述滑块加工有平台，用于放置试件；所述平台加工有滑块螺纹孔，用于固定试件；所述压力传感器的一端与所述液压千斤顶相连接，另一端与所述滑块相连接。

本发明的进一步改进在于，所述外筒的底部通过螺栓可拆卸的固定安装有所述底座。

本发明的进一步改进在于，所述液压千斤顶、所述压力传感器和所述滑块均为圆柱状，且三者的轴线处于同一竖直直线。

本发明的进一步改进在于，所述滑块上设置有凸槽，所述滑块通过所述凸槽可滑动的设置于所述轨道上。

本发明的进一步改进在于，还包括：试件，所述试件包括：底部钢板、剪切钢板和粘结剂层；所述剪切钢板通过所述粘结剂层粘结在所述底部钢板上；所述底部钢板上设置有试件螺纹孔，用于与所述滑块螺纹孔相配合，将所述底部钢板固定在所述平台上。

本发明的进一步改进在于，所述剪切钢板的宽度与所述底部钢板的宽度相同。

本发明的进一步改进在于，所述剪切钢板和所述试件螺纹孔分别靠近所述底部钢板的两端。

本发明的进一步改进在于，所述液压千斤顶为最大加载力大于等于20kN的液压千斤顶。