[实用新型]一种用于测试FRP-加固结构界面粘结性能的试验装置

说明书

本实用新型属于纤维增强复合材料加固工程界面粘结性能测试装置领域，具体涉及一种用于测试FRP‑加固结构界面粘结性能的试验装置，包括试件固定装置、FRP缠绕装置、杠杆式加载装置，利用试件固定于反力墙台座地面，将纤维增强复合材料的非粘结端缠绕于FRP缠绕装置，另一端粘结待加固试件，FRP缠绕装置焊接于杠杆式加载装置试验端；杠杆式加载装置加载端设置梁式起重机；杠杆式加载装置中的横梁与支撑柱铰接。本实用新型操作简单，不仅可以准确地探究单剪受力状态下FRP‑加固结构界面粘结性能和界面剥离规律，而且在长期荷载作用的试验条件下更能展现其低能耗、高稳定性的优点。

技术领域

本实用新型属于纤维增强复合材料加固工程界面粘结性能测试装置领域，具体涉及一种用于测试FRP-加固结构界面粘结性能的试验装置，尤其适合用于纤维增强复合材料与水泥基粘结界面的单剪和长期荷载作用下的界面粘结性能试验。

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的加固和修复中。国内外的试验研究和工程实践结果表明，片材与加固结构之间的粘结性能直接关系到对加固结构的加固效果，是该领域研究与应用发展的关键科学问题。在FRP外贴加固混凝土结构中，面剥离失效是FRP加固混凝土结构的主要失效模式之一，在FRP的端部、应力集中区以及疲劳裂纹周围都可能出现界面剥离现象，导致FRP的加固效果降低，甚至失效。因此，研究FRP板与加固结构界面的粘结性能非常重要。

目前，大多数纤维复合材料与加固结构界面粘结性能的实验多基于万能材料试验机开展，不仅造价高而且耗能大、长期性能不稳定。此外，现阶段对长期荷载作用下的界面粘结性能研究较少，要系统准确地研究长期荷载作用下的界面粘结、剥离性能，一个合适的试验装置显得尤为重要。

实用新型内容

针对目前存在的问题，本实用新型目的在于提供一种用于测试FRP-加固结构界面粘结性能的试验装置，该装置造价低、能耗小且长期稳定性好，该装置将重力作为动力源，通过在杠杆式加载装置的加载端安装位置可自由改变的梁式起重机使试验荷载的大小改变，操作简便且有效的降低能耗，该装置可以方便地研究单剪受力状态下的FRP-加固结构界面粘结性能和界面剥离规律，尤其适用于开展长期荷载作用的试验。

为达到上述目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种用于测试FRP-加固结构界面粘结性能的试验装置，包括试件固定装置、FRP缠绕装置、杠杆式加载装置；

试件固定装置包括钢压板、压梁、双头螺栓，将钢压板压在待加固试件上，所述钢压板上开设矩形通孔和至少两个对称的圆形通孔，圆形通孔分别设置在试件前后两侧的钢压板上，矩形通孔设置在试件右侧的钢压板上；在钢压板上架设压梁，压梁设置在矩形通孔的左侧的钢压板上，压梁上开设至少两个对称的圆形通孔；将双头螺栓同时穿过压梁和钢压板上开设的圆形通孔，最后插入反力墙台座地面上的孔洞，双头螺栓上设置两个螺母；

所述杠杆式加载装置包括支撑柱、横梁、梁式起重机，所述支撑柱固定于反力墙台座地面上，横梁底部与支撑柱铰接，铰接点为杠杆支点，杠杆式加载装置的加载端设置梁式起重机，梁式起重机的轨道固定连接横梁；

所述FRP缠绕装置包括旋转柱、开孔钢板、内表面有螺纹的齿轮；杠杆式加载装置的试验端设置FRP缠绕装置，开孔钢板固定连接横梁的一端，旋转柱穿过两个开孔钢板与内表面有螺纹的齿轮螺纹连接，内表面有螺纹的齿轮与相邻的开孔钢板固定连接，在两个开孔钢板中间的旋转柱上开设对称两个孔洞，FRP非粘结端穿过对称的两孔洞与旋转柱缠绕，纤维增强复合材料粘结端垂直穿过钢压板开设的矩形通孔，粘结于待加固试件。

优选地，纤维增强复合材料与待加固试件粘结部分与钢压板上的矩形通孔中的纤维增强复合材料应在同一竖直平面。

优选地，旋转柱端部开设孔洞，孔洞中设置杆件，旋转柱端部预留的孔洞中插入杆件可使其方便的转动，在转动过程中拉直纤维增强复合材料。