[发明专利]使负载钢筋混凝土梁顶面受拉的抗弯加载长期试验装置

说明书

本发明涉及负载试验装置，具体涉及使负载钢筋混凝土梁顶面受拉的抗弯加载长期试验装置，包括：支座组件，用于限定试验梁架设位置，支座位置位于试验梁中段；加载框架，在该加载框架上通过设置加载装置抵接试验梁顶面的加载区域；加载区域分别通过加载装置抵接于试验梁的两端顶面，加载区域的抵接部分设置有用于监测试验梁实时荷载数值的压力传感器且加载框架通过该加载区域支撑于试验梁上。本装置调整支座位置使支座位置位于试验梁中段并设计两个加载截面对试验梁两端加载区域施加向下荷载，将试验梁的受拉面调整到顶面，并留出了足够空间来完成FRP的粘贴加固操作，比现有试验更接近实际工程的受力状态。

技术领域

本发明涉及梁的抗弯试验装置，具体涉及一种使负载钢筋混凝土梁顶面受拉的抗弯加载长期试验装置。

背景技术

截止目前，我国已建成了规模居于世界前列的交通基础设施；同时，由于各类因素的影响，既有交通基础设施的安全保障问题却面临着越来越严峻的挑战。

我国交通基础设施重大结构的设计使用年限与实际使用寿命有显著的差异与不确定性。以桥梁工程为例，我国特大桥、大桥和重要中桥的设计寿命为100年(特殊桥梁可按120年设计)，中桥、重要小桥的设计寿命为50年，小桥和涵洞的设计寿命为30年。在桥梁设计使用年限内，由于各类因素的影响，实际使用寿命会小于设计使用寿命，对结构的正常使用安全造成威胁。另外，我国的绝大多数桥梁是在建国以后修建的，由于当时的经济条件和国情所限，桥梁建设也经历了不同的发展阶段。为了满足不同时期陆路运输对桥梁承载能力的要求，我国的公路、铁路工程技术标准已做过多次修订，设计荷载等级也在不断增大，原有桥梁已难以适应当今运输的要求。

随着时间的推移，大量既有桥梁也将陆续达到其设计使用寿命并形成一笔巨大的带有问题的固定资产。若采用完全更换的方式往往是经济上不能承受的，有时在技术上也是难以实现的。在确保使用安全的情况下，这些结构仍将服役相当长的时间并发挥出巨大社会效益与经济效益。如何在理论和技术上保证这些老化、问题桥梁的长期可靠性与安全性，是既有桥梁加固、修复、改造研究的重点领域。

纤维增强复合材料(Fiber Reinforced Polymer，简称FRP)加固法与粘贴钢板法类似，是在结构需要加固的部位通过外贴纤维增强复合材料达到加固目的方法。FRP材料有着质量轻、耐腐蚀、强度高、施工方便、适用面广等优势。随着FRP材料价格的降低和世界各地对基础设施加固、修复、改造的巨大需求，FRP材料在混凝土结构加固中的应用越来越广泛，各国对FRP加固混凝土结构也进行了大量试验及理论研究，并颁布了相应的设计施工规程。有关外贴FRP加固混凝土结构已经有了大量的技术规程，但目前的加固设计理论均是基于静力破坏试验基础上建立的，包括：FRP-混凝土界面剥离强度、粘结-滑移关系、加固后构件刚度、极限承载力等。

以FRP加固钢筋混凝土梁(Reinforced Concrete Beam，简称RC梁)抗弯问题的研究为例，研究对象为FRP直接加固完好RC梁的文献和试验较多，FRP加固预损伤RC梁(卸载梁) 的文献和试验较少，FRP加固负载RC梁(持荷梁)的文献和试验还很匮乏。从研究时间跨度来看，研究FRP加固RC梁短期力学性能的文献和试验较多，研究FRP加固RC梁长期力学性能的文献和试验很少。从环境因素而言，不考虑环境因素影响的文献和试验是研究主流，考虑荷载-环境影响效应的文献和试验较少。

就实际工程而言，加固后结构在服役期内面临着环境因素、外荷载和复合材料时变力学性能的综合影响。