本发明专利技术提供一种在海洋环境和拉应力作用下多根FRP筋耐久性实验装置，由定位装置、调节装置、加载装置、后台监控设备和温度控制设备组成。定位装置将试件定位在实验装置内；调节装置调节FRP筋初始受力状态和最终受力状态，保证了多根FRP筋受到的拉力相同；拉力传感器将试件所受的拉力数据传送到电脑终端，便于调节FRP筋的受力情况。温度控制设备用于调节和保持海水的温度。本发明专利技术能在海洋环境下同时给多根FRP筋提供长时间的相同的拉力，且能在试件出现蠕变后，调节试件所受的力，使其所受的拉力始终维持在所需的状态。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种在海洋环境和拉应力作用下多根FRP筋耐久性实验装置，属于耐久性测试领域。
技术介绍
目前，我国正处于大规模基本建设时期。由于混凝土结构在取材、成本以及维护等方面的优势，一直在土建工程中占有绝对的主导地位，在重大土木工程(大型建筑工程、桥梁工程、水工与港口工程)中有着极其广泛的应用。然而传统的钢筋混凝土结构在使用的过程中会产生裂纹，当遇到海水或者含盐的雪或者含腐蚀性的汽液时，钢筋会产生锈蚀，进而导致整个钢筋混凝土结构承重能力的下降甚至结构的破坏。在周围存在高频电磁场时，由于涡流效应，钢筋会产生热量，导致热应力而使混凝土开裂破坏。针对钢筋存在的这些缺点，为提高结构的耐久性，降低结构全寿命成本，工程师和科学家进行了很多探究，譬如采用不锈钢钢筋或者在钢筋表面涂抹环氧树脂等，一定程度上解决了问题，但未彻底解决问题。纤维增强聚合物(FiberReinforcedPolymer，简称FRP)的出现给人们提供了另一种解决这个问题的思路。使用FRP合理替代比强度低、腐蚀问题严重的结构钢材可望实现重大工程结构的高性能与长寿命，有利于减缓我国铁矿石等传统矿产资源的严重短缺和CO2排放严重的压力，捍卫国家领海主权和开发海洋资源；可高度提升既有和新建重大工程结构服役的安全性和耐久性，建立真正的超长服役寿命结构体系，实现其全寿命周期成本最小化；可实现结构在遭受极端荷载作用后的损伤可控设计，保障结构满足不同程度要求的可修复性；同时可有效地实现重大工程结构的轻量化和低负荷设计。目前我国正在海洋中大规模建设。在海洋中，复杂的环境更容易造成钢筋混凝土结构的腐蚀，给工程造成不必要的损失。利用FRP筋代替钢筋是种有效的方法，但目前FRP筋在海洋环境下的耐久性需要进行研究。在结构中，FRP筋处于受力状态，所以在研究其在海洋环境下的耐久性时，需要对其提供拉应力。但目前的实验装置一次只能给一根FRP筋提供拉力，这使得实验的效率大大的减缓,也增加了实验的误差。因此，能在模拟海洋环境下同时给多根FRP筋提供拉力的实验装置是需要的。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了决现有实验装置每次只能给一根FRP筋提供拉力的问题，这种问题会在需要给多根FRP筋提供拉力的实验中造成不必要的误差，而提供一种在海洋环境和拉应力作用下多根FRP筋耐久性实验装置，本专利技术能在模拟海洋环境下同时给多根FRP筋提供相同拉力，提高实验效率，减少实验误差。本专利技术的目的是这样实现的：包括容器、设置在容器底端的上定位板，上定位板的四个角分别安装有四根圆形固定杆，四根圆形固定杆上依次通过螺帽安装有下拉板、上受力板和下受力板，上定位板上还设置有至少三个上FRP筋锚筒，每个上FRP筋锚筒中设置有FRP筋，每个FRP筋的端部固连有下定位块，每个下定位块上连接有一号弹簧，每个一号弹簧的端部连接有上拉块，每个上拉块与安装在下拉板上的带螺纹的钢棒连接，每个带螺纹的钢棒上设置有拉力传感器，拉力传感器通过采集数据线与电脑终端连接，在下拉板与上受力板之间的圆形固定杆上设置有下拉块，且下拉块与下拉板之间设置有调整弹簧，在下拉板的中心位置安装有受拉杆，受拉杆的端部依次穿过上受力板、下受力板并下受力板连接，在每根圆形固定杆的端部还设置有固定螺帽，固定螺帽与下受力板之间设置有二号弹簧。本专利技术还包括这样一些结构特征：1.在容器内设置有加热器，加热器与温度控制仪连接。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：本专利技术能在模拟海洋环境下同时给多根FRP筋提供长时间的相同的拉力，且使其处于相同的环境下，大大加快了实验的速度，减少了实验的误差。本专利技术能在试件出现蠕变后，调节试件所受的力，使其所受的拉力始终维持在所需的状态。附图说明图1是本专利技术的实验装置整体示意图；图2是本专利技术的上定位板的结构示意图；图3是本专利技术的下拉板的结构示意图；图4是本专利技术的上受力板的结构示意图；图5是本专利技术的下受力板的结构示意图；图6(a)、图6(b)是本专利技术的上拉块的结构示意图；图7(a)、图7(b)是本专利技术的下定位块的结构示意图。具体实施方式下面结合附图与具体实施方式对本专利技术作进一步详细描述。结合图1至图6，本专利技术包括上FRP筋锚固筒1、上定位板2、螺帽3、圆形固定杆4、FRP筋5、下定位块6、下FRP筋锚固筒7、弹簧8、螺栓9、上拉块10、螺帽11、拉力传感器12、带螺纹的钢棒13、下拉板14、螺帽15、受拉杆16、采集数据线17、电脑终端18、调整弹簧19、下拉块20、螺帽21、螺帽22、上受力板23、螺帽24、下受力板25、螺帽26、半圆环27、弹簧28、螺帽29、容器30、温度控制仪31、加热器32。具体的说本专利技术包括容器30、设置在容器30底端的上定位板2，上定位板2的四个角分别通过一号螺帽3安装有四根圆形固定杆4，四根圆形固定杆4上依次通过螺帽安装有下拉板14、上受力板23和下受力板25，上定位板2上还设置有至少三个上FRP筋锚筒1，每个上FRP筋锚筒1中设置有FRP筋5，每个FRP筋5的端部固连有下定位块6，每个下定位块6上连接有一号弹簧8，每个一号弹簧8的端部连接有上拉块10，每个上拉块10与安装在下拉板14上的带螺纹的钢棒13连接，每个带螺纹的钢棒13上设置有拉力传感器12，拉力传感器通过采集数据线17与电脑终端18连接，在下拉板14与上受力板23之间的圆形固定杆上设置有下拉20，且下拉块20与下拉板14之间设置有调整弹簧19，在下拉板14的中心位置安装有受拉杆16，受拉杆16的端部依次穿过上受力板23、下受力板25后通过螺帽26与下受力板25连接，在每根圆形固定杆的端部还设置有固定螺帽29，固定螺帽29与下受力板之间设置有二号弹簧28。在容器30内设置有加热器32，加热器32与温度控制仪31连接。先将只有一端锚固的FRP筋穿入上定位板2中，然后将另一端锚固，再用螺栓9将下定位块6连接在一起，并保证FRP筋从中间空洞穿过。将弹簧8的一端与下定位块6连接，另一端与上拉块10连接。弹簧8用于消除因零件的自重产生的拉力。螺帽11的主要作用是调节上拉块10到上定位板2的距离，使其几个距离相同。通过带螺纹的钢棒13将上拉块与下拉板连在一起，拉力传感器12主要用于调整初始状态和读取最终的拉力数值。螺帽15主要被用于调节下拉板14的水平状态，使其在初始状态时处于水平状态。螺帽22主要使初始的拉力为零。将拉力作用于拉杆16，螺帽21使拉力传送到整个实验装置。螺帽24固定上受力板23，螺帽26将拉杆16与下拉力板连接在一起。通过增加上受力板23和下受力板25之间的距离，将拉力作用到拉杆16上，进而将拉力作用到整个实验装置。根据需要测试FRP筋的个数可以适当选择上定位板2和下拉板14上的孔数。在容器30内注入一定量的海水，利用加热器32对海水进行加热，温度控制仪控制海水的温度。定位装置将试件定位在实验装置内；调节装置调节FRP筋初始受力状态和最终受力状态，保证了多根FRP筋受到的拉力相同；拉力传感器将试件所受的拉力数据传送到电脑终端，便于调节FRP筋的受力情况。本专利技术由定位装置、调节装置、加载装置、后台监控设备和温度控制设备组成。所述的定位装置包括上定位板和下定位板，所述调节装置包括弹簧、上拉板、拉力传感器和下拉板，所述加载装置包括拉本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种在海洋环境和拉应力作用下多根FRP筋耐久性实验装置，其特征在于：包括容器、设置在容器底端的上定位板，上定位板的四个角分别安装有四根圆形固定杆，四根圆形固定杆上依次通过螺帽安装有下拉板、上受力板和下受力板，上定位板上还设置有至少三个上FRP筋锚筒，每个上FRP筋锚筒中设置有FRP筋，每个FRP筋的端部固连有下定位块，每个下定位块上连接有一号弹簧，每个一号弹簧的端部连接有上拉块，每个上拉块与安装在下拉板上的带螺纹的钢棒连接，每个带螺纹的钢棒上设置有拉力传感器，拉力传感器通过采集数据线与电脑终端连接，在下拉板与上受力板之间的圆形固定杆上设置有下拉块，且下拉块与下拉板之间设置有调整弹簧，在下拉板的中心位置安装有受拉杆，受拉杆的端部依次穿过上受力板、下受力板并下受力板连接，在每根圆形固定杆的端部还设置有固定螺帽，固定螺帽与下受力板之间设置有二号弹簧。
【技术特征摘要】
1.一种在海洋环境和拉应力作用下多根FRP筋耐久性实验装置，其特征在于：包括容器、设置在容器底端的上定位板，上定位板的四个角分别安装有四根圆形固定杆，四根圆形固定杆上依次通过螺帽安装有下拉板、上受力板和下受力板，上定位板上还设置有至少三个上FRP筋锚筒，每个上FRP筋锚筒中设置有FRP筋，每个FRP筋的端部固连有下定位块，每个下定位块上连接有一号弹簧，每个一号弹簧的端部连接有上拉块，每个上拉块与安装在下拉板上的带螺纹的钢棒连接，每个带螺纹的钢棒...
【专利技术属性】
技术研发人员：郭庆勇，赵慧建，毛继泽，孙雷，
申请(专利权)人：哈尔滨工程大学，
类型：发明
国别省市：黑龙江;23
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