[发明专利]FRP布加固试验用持续荷载加载器及方法

说明书

技术领域

本发明属于土木工程加固中的试验研究领域，涉及到一种FRP布加固试验用持续荷载加载器及方法，能够较好的模拟出FRP加固结构中的实际受力状态，有利于使研究更加准确，对于FRP在工程加固领域的应用有着促进作用。

背景技术

近年来，由于纤维增强复合材料(Fiber Reinforced Plastic，亦称FiberReinforced Polymer，简称FRP)轻质高强、耐腐蚀、抗震性能好、施工方便、维护费用低、价格降低等优点，在土木工程中其用于加固各种结构越来越普遍。随着FRP在工程加固上的广泛应用，研究FRP加固结构的耐久性能已经显得非常必要。由于FRP与构件的剪切粘结强度更为接近构件中FRP的实际受力状态，所以目前大部分学者都用其来研究FRP与构件之间的粘结性能。FRP在加固结构的过程中长期承受荷载，为了模拟FRP加固结构中的实际受力状态，在研究FRP加固结构的耐久性能时给构件施加上持续荷载是十分必要的，而目前的研究中并没有做到这一点。

发明内容

本发明要解决的技术问题是在FRP加固结构的耐久性能的研究中提供一种构造简单、实用性强的施加持续荷载的装置及其使用方法。

本发明装置的技术方案如下：

该装置是由底座部分和支撑部分组成；底座部分是由五块钢板焊接而成；两块侧钢板左右各一块，竖直放置，相互平行；正中间留有螺栓孔的横向钢板和钢板中间未留有螺栓孔的横向钢板为水平放置，三块钢板相互间平行，三块钢板两端分别与两块侧钢板板焊接；支撑部分由一块半圆柱钢和一根螺栓杆垂直焊接而成，螺栓杆直径比正中间留有螺栓孔的横向钢板的螺栓孔直径稍小。

使用本发明装置的方法，在于以下步骤：

试验时将支撑部分套入底座部分，并预先放置好两个螺母；整个装置的加载过程由试验机控制，加载时将本装置先放入要进行试验的由双面粘贴的FRP条带和构件组成的FRP双面剪切试件中，双面粘贴的FRP条带绕在半圆柱钢上；在双面粘贴的FRP条带上设置应变夹；将装置底座固定在试验机上，用试验机进行加载，待到加载到预期荷载后，停止加载，将两个螺母拧紧，用试验机卸掉荷载；加载结束后，通过应变夹上的示数变化得出最终所加荷载的准确值。

本发明的效果和益处是：这种装置能够模拟出FRP加固结构的长期受力情况，对FRP加固结构的耐久性能研究有着非常重要的作用。

附图说明

图1是本发明装置的正面示意图

图2是本发明装置的侧面示意图

图3是图2中所示A-A剖面示意图

图4是图2中所示B-B剖面示意图

图5是本发明装置的底座部分示意图

图6是本发明装置的支撑部分示意图

图7是正中间留有螺栓孔的横向钢板的俯视图

图8是由双面粘贴的FRP条带和构件组成的FRP双面剪切试件

图9～图12是本发明装置的使用方法示意图

图中：1侧钢板；2侧钢板；3正中间留有螺栓孔(10)的横向钢板；4正中间留有螺栓孔(10)的横向钢板；5钢板中间未留有螺栓孔的横向钢板；6螺栓杆；7半圆柱钢；8螺母；9侧表面带栓孔的螺母；10螺栓孔；11双面粘贴的FRP条带；12构件；13应变夹；14挡板。

具体实施方式

以下结合技术方案和附图详细叙述本发明的实施方式。

本发明提出的FRP布加固试验用持续荷载加载器如图1和图2所示。以下按照步骤1～步骤5完成本发明的实施过程。

步骤1、先将本发明放在由双面粘贴的FRP条带11和构件12组成的FRP双面剪切试件中，如图9所示。

步骤2、在钢板2和钢板3中间插入挡板14，将其固定在试验机底座上，在双面粘贴的FRP条带11上设置应变夹13，对本发明的支撑部分施加向上的荷载，如图10所示。

步骤3、当加到预期荷载后停止加载，如图11所示。

步骤4、将螺母8和侧表面带栓孔的螺母9拧紧，卸掉试验机所加的荷载，如图12所示。侧表面带栓孔的螺母9的外侧表面留有若干小孔，可以方便径向松紧。

步骤5、由于螺母是人为拧紧的，当试验机卸掉荷载后，原先所加的荷载会一定程度的损失。为了能精确得到所加的荷载，可以通过事先在双面粘贴的FRP条带11上设置的应变夹13的示数的变化来得到所加荷载的准确值。