FRP筋-夹片横向受压承载力的测试装置及其测试方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种FRP筋

【技术实现步骤摘要】
FRP筋
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夹片横向受压承载力的测试装置及其测试方法


[0001]本专利技术涉及土木工程领域，具体涉及一种FRP筋
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夹片横向受压承载力的测试装置及其测试方法。

技术介绍

[0002]纤维增强复合材料板(Fiber Reinforced Polymer Plate，简称“复材板”或FRP板)具有轻质高强、耐腐蚀、低松弛、抗疲劳和线膨胀系数小等优异性能。这些优异的力学、物理及化学性能非常适合制作受拉构件应用在工程结构中。目前，包括碳纤维、玻璃纤维、芳纶纤维、玄武岩纤维等高性能纤维材料通过拉挤工艺制作成的复材筋已应用在空间索网结构、索桥结构、岩土结构中替代钢筋和钢索作为受力构件，用以解决钢材强重比大、易腐蚀、耐久性差等技术难题。
[0003]FRP筋是各向异性材料，其平行纤维向与垂直纤维向的强度和刚度差异显著，横向抗压强度与纵向抗拉强度之比约为1:20，因而高效锚固是应用FRP筋的关键。夹片式机械锚具是钢筋和钢索应用最为成熟的锚具类型，其安全可靠、尺寸较小、安装方便与经济实用的特点也非常适合FRP筋。
[0004]目前缺乏测试FRP筋
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夹片横向受压承载力的测试装置及其测试方法，无法为锚具设计提供FRP筋横向受压承载力依据，这阻碍了应用于FRP筋的夹片式锚具的开发及高效应用。为此需要一种适用于测试FRP筋
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夹片横向受压承载力的测试装置及其测试方法，促进应用于FRP筋的夹片式锚具的开发及高效应用。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于克服现有技术的存在的问题，提供一种适用于FRP筋
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夹片横向受压承载力的测试装置及其测试方法，本专利技术用于测试FRP筋
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夹片的横向受压承载力，能够有效的探究FRP筋
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楔形夹片的横向受压承载力，为FRP筋的夹片式锚具的设计提供力学性能依据。
[0006]本专利技术的目的是通过以下技术方案实现的：
[0007]一种FRP筋
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夹片横向受压承载力的测试装置，包括上压板和下压板，所述上压板和下压板采用硬质高强度钢制作，具有相同的尺寸，配对使用；
[0008]所述上压板和下压板相对的侧壁分别开有横截面为半圆形的第一凹槽，所述第一凹槽的长度与所述上压板/下压板的长度相同，且所述上压板和下压板的第一凹槽位置对应且大小相同。
[0009]一软金属上套管嵌入所述上压板的第一凹槽内，一软金属下套管嵌入所述下压板的第一凹槽内，且所述软金属上套管和软金属下套管材质相同，尺寸相同，且外轮廓均为半圆形；且所述软金属上套管/软金属下套管的半径略小于所述第一凹槽的半径；所述软金属上套管/软金属下套管相对的侧壁上沿轴心开有横截面为半圆形的第二凹槽，用于放置FRP筋。
[0010]使用时，所述上压板和下压板设置有第一凹槽的壁相对且垂直放置，且所述上压板和软金属上套管与下压板和软金属下套管之间留有1～2mm的缝隙，以便压缩荷载施加到FRP筋上。
[0011]进一步的，所述上压板/下压板的厚度不小于待测试的FRP筋半径+25mm、宽度不小于FRP筋直径+25mm、长度等于FRP筋长度。
[0012]进一步的，所述第一凹槽的半径比软金属上套管/软金属下套管的半径大0.2mm。
[0013]进一步的，所述第二凹槽的半径比待测试的FRP筋的半径大0.1mm。
[0014]进一步的，所述第一凹槽侧端部平面与第二凹槽侧端部平面齐平。
[0015]进一步的，所述软金属上套管和软金属下套管采用软金属材料制作，优选铝或铜。
[0016]一种FRP筋
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夹片横向受压承载力的测试方法，包括利用所述测试装置，具体步骤如下：
[0017]将待测试的FRP筋沿其轴向置于软金属下套管的第二凹槽内，将所述上压板具有第一凹槽的壁向下对准下压板具有第一凹槽的壁，使FRP筋接触所述软金属上套管的第二凹槽，且使所述上压板和下压板的侧壁对齐；此时所述上压板和软金属上套管与下压板和软金属下套管之间留有1～2mm的缝隙；
[0018]将装置有FRP筋的测试装置放置在万能试验机上，使万能试验机加载端与上压板接触；然后调整FRP筋和所述测试装置各部件位置，沿加载方向对中；
[0019]在1～6mm/min加载速率下对上压板施加均匀分布的压缩荷载直至FRP筋压缩或上/下压板接触，获得FRP筋
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夹片横向受压承载力及FRP筋横截面处的荷载
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应变曲线。
[0020]与现有技术相比，本专利技术的技术方案所带来的有益效果是：
[0021]本专利提出的FRP筋
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夹片横向受压承载力的测试装置及其测试方法可模拟FRP筋夹片式锚固系统中FRP筋和夹片的横向压缩过程，测得FRP筋
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夹片横向受压承载力及FRP筋横截面处的荷载
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应变曲线，为FRP筋的夹片式锚具的设计提供力学性能依据，促进应用于FRP筋的夹片式锚具的开发及高效应用。
附图说明
[0022]图1是FRP筋
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夹片横向受压承载力的测试装置的立体结构图；
[0023]图2是图1的横截面示意图；
[0024]图3是图1下压板的结构示意图；以及
[0025]图4是软金属下套管的结构示意图；
[0026]图5示出三种不同型号FRP筋和相应尺寸夹片施加横向荷载下的荷载
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应变曲线。
[0027]图中：
[0028]1：上压板
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2：下压板
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3：软金属上套管
[0029]4：软金属下套管
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5：FRP筋
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6：第一凹槽
[0030]7：第二凹槽
具体实施方式
[0031]为使本专利技术实施例的目的、技术方案、有益效果及显著进步更加清楚，下面，结合本专利技术实例中所提供的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，
所有描述的这些实施例仅是本专利技术的部分实施例，而不是全部的实施例；基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0032]如图1
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2所示，一种FRP筋
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夹片横向受压承载力的测试装置，包括尺寸相同的上压板1和下压板2，所述上压板1和下压板2采用高强度钢42CrMo(进行退火处理)制作，屈服强度为930MPa，硬度大于50HRC，上/下压板厚度不小于待测试的FRP筋5半径+25mm、宽度不小于FRP筋5直径+25mm、长度等于FRP筋长度。
[0033]所述上压板1和下压板2均为长方体结构，二者相对的侧壁上分别开有向内凹的第一凹槽6，所述第一凹槽6的横本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种FRP筋
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夹片横向受压承载力的测试装置，其特征在于包括上压板(1)和下压板(2)，所述上压板(1)和下压板(2)采用硬质高强度钢制作，具有相同的尺寸，配对使用；所述上压板(1)和下压板(2)相对的侧壁分别开有横截面为半圆形的第一凹槽(6)，所述第一凹槽(6)的长度与所述上压板/下压板的长度相同，且所述上压板(1)和下压板(2)的第一凹槽(6)位置对应且大小相同；一软金属上套管(3)嵌入所述上压板(1)的第一凹槽(6)内，一软金属下套管(4)嵌入所述下压板(2)的第一凹槽(6)内，且所述软金属上套管(3)和软金属下套管(4)材质相同，尺寸相同，且外轮廓均为半圆形；且所述软金属上套管/软金属下套管的半径略小于所述第一凹槽(6)的半径；所述软金属上套管/软金属下套管相对的侧壁上沿轴心开有横截面为半圆形的第二凹槽(7)，用于放置FRP筋(5)；其中，所述第一凹槽(6)侧端部平面与第二凹槽(7)侧端部平面齐平；使用时，所述上压板(1)和下压板(2)设置有第一凹槽(6)的壁相对且垂直放置，且所述上压板(1)和软金属上套管(3)与下压板(2)和软金属下套管(4)之间留有1～2mm的缝隙，以便压缩荷载施加到待测量的FRP筋(5)上。2.根据权利要求1所述的FRP筋
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夹片横向受压承载力的测试装置，其特征在于，所述上压板/下压板的厚度不小于待测试的FRP筋(5)半径+25mm、宽度不小于FRP筋(5)直径+25mm、长度等于FRP筋长度。3.根据权利要求1所述的FRP筋
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【专利技术属性】
技术研发人员：王力晨，郑茜文，
申请(专利权)人：天津大学，
类型：发明
国别省市：