[发明专利]FRP筋受压持荷、测试装置及其操作方法

说明书

FRP筋受压持荷、测试装置及其操作方法，三块钢板平行布置，四根预应力精轧螺纹钢筋依次穿过三块钢板；中间钢板与右侧钢板之间夹持固定带有两个粘结套筒的FRP筋，所述圆套筒夹持固定于中间钢板与左侧钢板之间，左侧钢板、右侧钢板的外侧端分别设有用于与对应预应力精轧螺纹钢筋旋接的精轧螺母。将应变片贴在圆套筒的外表面，应变片通过连接导线与电阻应变仪相连接，可以完成受压持荷试验。对于FRP筋受压测试装置，在持荷装置的基础上加上正方形钢板和拉拔仪。本发明简化了试验装置，降低了长期持荷需占用大量荷载传感器的成本问题。

技术领域

本发明属于土木工程测试技术领域，具体涉及FRP筋受压持荷、测试装置及其操作方法。

背景技术

纤维增强复合材料（FRP）具有轻质、高强、抗疲劳、耐腐蚀、可设计和易加工等多种优点，可以替代钢材增强混凝土结构。

FRP是以连续纤维为增强体、聚合物树脂为基体，经过浸润、固化等工序制备而成的新型复合材料。FRP由三部分组成：连续纤维、树脂基体以及纤维／树脂界面。其中，连续纤维均匀分散在树脂基体中，借由树脂基体的联系协同受力。FRP筋的拉挤成型工艺是在牵引机的拉力作用下，连续纤维纱束依次经过浸胶、表面处理、预成型、固化成型和切割等步骤最后得到FRP筋制品。此外，通过混杂设计，陆续开发了混杂纤维复合筋（简称HFRP）和钢-连续纤维复合筋（简称SFCB）等新型纤维增强复合材料筋。

准确测得FRP筋的基本力学性能，尤其是处于侵蚀环境下的筋材力学性能，是将其应用于土木工程建设领域的基础。目前针对FRP筋耐久性的相关研究大多是将筋材置于侵蚀环境一段时间后直接进行力学性能测试，对于实际侵蚀环境服役状态（荷载与侵蚀服役环境耦合作用）下FRP筋材耐久性的相关研究不多。在掌握FRP筋及其增强混凝土结构短期性能的基础上，需要进一步明确其在典型应用环境下的长期耐久性能，从而为其安全、合理和规模化应用提供保障。因此，开展基于耐久性能的FRP筋试验装置的研发与应用具有重要的实用价值。

发明内容

本发明针对FRP筋抗压性能的研究，提供一种FRP筋受压持荷、测试装置及其操作方法，旨在实现FRP筋材在侵蚀环境下持荷，以便测得其侵蚀环境作用后的耐久性能，主要是受压力学性能。本发明主要是采用新型的持荷装置，使用一种更加新颖的简便快捷的装置来实现FRP筋材受压持荷。将整个装置放入侵蚀环境，使FRP筋材处于荷载和侵蚀环境耦合作用状态，模拟实际侵蚀环境服役受力状态。

本发明包含两种装置，一种是FRP筋受压持荷装置，另一种是FRP筋受压性能测试装置，本发明不需要采用单独的荷载传感器，采用内外都光圆的圆套筒外贴应变片的方法使其用做荷载传感器，简化了试验装置，降低了长期持荷需占用大量荷载传感器的成本问题。该套持荷装置操作简单，能有效的保持住压力。

为了实现上述目的，本发明装置使用分为持荷和测试两步骤，采用的技术方案如下：

FRP筋受压持荷、测试装置，其特征是，包括一根FRP筋、两个粘结套筒、三块钢板、圆套筒、四根水平且相互平行布置的预应力精轧螺纹钢筋；两个粘结套筒分别通过灌胶固定在FRP筋的两端，三块钢板平行布置，四根预应力精轧螺纹钢筋依次穿过三块钢板；中间钢板与右侧钢板之间夹持固定带有两个粘结套筒的FRP筋，所述圆套筒夹持固定于中间钢板与左侧钢板之间，左侧钢板、右侧钢板的外侧端分别设有用于与对应预应力精轧螺纹钢筋旋接的精轧螺母，所述精轧螺母与对应的钢板之间设有钢垫圈。

进一步的，FRP筋与粘结套筒通过内灌结构胶相连接。

进一步的，所述圆套筒的内、外表面均光圆，其外表面贴有应变片，应变片通过连接导线与电阻应变仪相连接，以完成受压持荷试验。具体的，持续荷载：