一种研究FRP布与混凝土界面粘结性能的加载装置的制作方法

一种研究frp布与混凝土界面粘结性能的加载装置
技术领域
1.本实用新型涉及加载试验技术领域，特别是涉及一种研究frp布与混凝土界面粘结性能的加载装置。


背景技术：

2.传统的双剪剥离构件的长期性能试验常用加载方式有堆载法、杠杆法、千斤顶加载法和螺杆法。
3.堆载法荷载稳定，但受空间限制，需要大量重物，加载水平有限；螺杆法依靠反力装置提供加载，采用万能试验机控制荷载大小，缺点是由于构件的蠕变作用，荷载随时间降低；杠杆法加载在堆载法的基础上，通过增加力臂长度可以减少重物的体积，但缺点是整个装置仍需要占用较大的空间。而且杠杆法下试件发生脆性破坏，由于一端力的突然消失，整个装置会发生突然性的倾覆，存在很大的安全隐患，将装置固定固然可以解决这个问题，但同时也会不可避免地对恒温恒湿箱箱体的完整性造成破坏；现有的千斤顶加载法缺点是通过力传感器校准荷载大小后，无法避免装置、构件蠕变后荷载减弱的情况，同样，如果构件发生突然破坏，部分装置将会崩出，十分危险。
4.因此，如何改变现有技术中，性能试验中加载载荷减弱以及加载安全性不佳的现状，成为了本领域技术人员亟待解决的问题。


技术实现要素：

5.本实用新型的目的是提供一种研究frp布与混凝土界面粘结性能的加载装置，以解决上述现有技术存在的问题，使装置能够在试验中对测试件进行持续加载，同时提高试验安全系数。
6.为实现上述目的，本实用新型提供了如下方案：本实用新型提供一种研究frp布与混凝土界面粘结性能的加载装置，包括：
7.固定单元，所述固定单元包括侧板、承力板和推板，两块所述侧板平行设置，所述承力板连接两块所述侧板的一端，所述推板可滑动地设置于两块所述侧板之间，所述侧板、所述承力板以及所述推板围成框架结构且能够固定混凝土块；所述固定单元的数量为两组，两组所述固定单元对称设置；
8.定位单元，所述定位单元与所述承力板可拆装连接，所述定位单元能够令两组所述固定单元正对设置，所述推板位于所述固定单元远离所述定位单元的一侧；
9.加载单元，所述加载单元的两端分别与两组所述固定单元相连，所述加载单元的数量为两组，两组所述加载单元设置于两组所述固定单元连线的两侧。
10.优选地，所述加载单元包括臂板和千斤顶，所述臂板的一端与所述侧板相连，所述千斤顶与所述臂板相连，所述千斤顶为机械千斤顶，所述千斤顶的施力端连接有力传感器。
11.优选地，所述臂板与所述侧板之间还设置加强板，所述加强板的一端与所述侧板相连，所述加强板的长边平行于所述臂板的长边设置，所述臂板、所述侧板以及所述加强板
两两相垂直设置。
12.优选地，所述定位单元包括定位螺杆、定位导管、校准导管和安全锁，所述定位导管位于两块所述承力板之间，所述定位螺杆穿过两块所述承力板、所述定位导管以及所述校准导管后与所述安全锁螺纹连接，所述校准导管与所述定位导管位于所述承力板的两侧，所述校准导管与靠近所述加载单元施力端一侧的所述承力板相抵，所述校准导管能够与所述承力板插接相连。
13.优选地，所述定位单元的数量为四组，四组所述定位单元位于所述承力板的四角，四组所述定位单元的连线呈矩形。
14.优选地，所述固定单元还包括尾板，所述尾板连接两块所述侧板，所述尾板和所述承力板分别位于所述侧板的两端，所述推板位于所述承力板与所述尾板之间。
15.优选地，所述固定单元还包括推杆，所述推杆的一端与所述推板相连，所述推杆的另一端可滑动地与所述尾板相连。
16.优选地，所述固定单元还包括加固板，所述加固板与所述尾板相连，所述加固板设置于所述尾板远离所述推板的一侧。
17.优选地，所述推板靠近所述承力板的一侧设置橡胶垫；所述橡胶垫与所述推板可拆卸连接。
18.优选地，所述承力板为工字形。
19.本实用新型相对于现有技术取得了以下技术效果：本实用新型的研究frp布与混凝土界面粘结性能的加载装置，包括固定单元、定位单元和加载单元，其中，固定单元包括侧板、承力板和推板，两块侧板平行设置，承力板连接两块侧板的一端，推板可滑动地设置于两块侧板之间，侧板、承力板以及推板围成框架结构且能够固定混凝土块；固定单元的数量为两组，两组固定单元对称设置；定位单元与承力板可拆装连接，定位单元能够令两组固定单元正对设置，推板位于固定单元远离定位单元的一侧；加载单元的两端分别与两组固定单元相连，加载单元的数量为两组，两组加载单元设置于两组固定单元连线的两侧。
20.本实用新型的研究frp布与混凝土界面粘结性能的加载装置，固定单元中的侧板、承力板以及推板围成的框架能够固定两个混凝土块，利用定位单元将两组固定单元对齐，再用粘有环氧树脂胶的纤维布(frp)将两个混凝土块连接，利用固定单元两侧的加载单元对待测试构件(此处待测试构件是指混凝土块与frp构建的结构)进行持续加载，加载至破坏模式为frp与混凝土块剥离。本实用新型的研究frp布与混凝土界面粘结性能的加载装置，结构简单、安装方便，能够持续施加的载荷范围大，且利用定位单元将两组固定单元对齐，避免待测试构件发生偏心破坏，另外，在待测试构件破坏时朝两边弹开，固定单元的推板能够防止待测试构件某一面破坏后，剪力突然消失引起的崩出，提高试验的安全系数。本实用新型的研究frp布与混凝土界面粘结性能的加载装置，可直接应用于万能试验机上，体积较小，较现有技术中加载设备节省了占用空间，使用方便，提高了加载装置的灵活适应性。
附图说明
21.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的
一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
22.图1为本实用新型的研究frp布与混凝土界面粘结性能的加载装置的结构示意图；
23.图2为本实用新型的研究frp布与混凝土界面粘结性能的加载装置的定位单元的结构示意图；
24.其中，1为固定单元，101为侧板，102为承力板，103为推板，104为尾板，105为推杆，106为加固板，107为橡胶垫，2为定位单元，201为定位螺杆，202为定位导管，203为校准导管，204为安全锁，3为加载单元，301为臂板，302为千斤顶，303为加强板，304为力传感器。
具体实施方式
25.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。
26.本实用新型的目的是提供一种研究frp布与混凝土界面粘结性能的加载装置，以解决上述现有技术存在的问题，使装置能够在试验中对测试件进行持续加载，同时提高试验安全系数。
27.为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。
28.请参考图1-2，其中，图1为本实用新型的研究frp布与混凝土界面粘结性能的加载装置的结构示意图；图2为本实用新型的研究frp布与混凝土界面粘结性能的加载装置的定位单元的结构示意图。
29.本实用新型提供一种研究frp布与混凝土界面粘结性能的加载装置，包括固定单元1、定位单元2和加载单元3，其中，固定单元1包括侧板101、承力板102和推板103，两块侧板101平行设置，承力板102连接两块侧板101的一端，推板103可滑动地设置于两块侧板101之间，侧板101、承力板102以及推板103围成框架结构且能够固定混凝土块；固定单元1的数量为两组，两组固定单元1对称设置；定位单元2与承力板102可拆装连接，定位单元2能够令两组固定单元1正对设置，推板103位于固定单元1远离定位单元2的一侧；加载单元3的两端分别与两组固定单元1相连，加载单元3的数量为两组，两组加载单元3设置于两组固定单元1连线的两侧。
30.本实用新型的研究frp布与混凝土界面粘结性能的加载装置，固定单元1中的侧板101、承力板102以及推板103围成的框架能够固定两个混凝土块，利用定位单元2将两组固定单元1对齐，再用粘有环氧树脂胶的纤维布(frp)将两个混凝土块连接，试验时，利用固定单元1两侧的加载单元3对待测试构件(此处待测试构件是指混凝土块与frp组成的结构)进行持续加载，加载至破坏模式为frp与混凝土块剥离。本实用新型的研究frp布与混凝土界面粘结性能的加载装置，结构简单、安装方便，能够持续施加的载荷范围大，且利用定位单元2将两组固定单元1对齐，避免待测试构件发生偏心破坏，另外，在待测试构件破坏时朝两边弹开，固定单元1的推板103能够防止待测试构件某一面破坏后，剪力突然消失引起的崩出，提高试验的安全系数。
31.具体地，加载单元3包括臂板301和千斤顶302，臂板301的一端与侧板101相连，千斤顶302与臂板301相连，千斤顶302为机械千斤顶，采用千斤顶302的加载方式，千斤顶302利用臂板301向待测试构件施加载荷，避免了现有技术中堆载重物的空间，也省去了杠杆力臂的空间，节约了持续加载装置的占用空间；另外，在千斤顶302的施力端连接有力传感器304，力传感器304能够实时监测加载载荷，保持加载稳定，且能够随时补加由于装置以及待测试构件蠕变减弱的载荷，保值加载可靠性。还需要说明的是，千斤顶302的加载点利用圆钢柱与凹槽的固定方式，传力效率高且稳定，提高装置的可靠性。
32.其中，臂板301与侧板101之间还设置加强板303，加强板303的一端与侧板101相连，加强板303的长边平行于臂板301的长边设置，臂板301、侧板101以及加强板303两两相垂直设置，加强板303提高了加载单元3与固定单元1的连接可靠性，且增强了装置的结构强度。
33.更具体地，定位单元2包括定位螺杆201、定位导管202、校准导管203和安全锁204，定位导管202位于两块承力板102之间，利用定位导管202能够给固定两组固定单元1之间的距离，定位螺杆201穿过两块承力板102、定位导管202以及校准导管203后与安全锁204螺纹连接，校准导管203与定位导管202位于承力板102的两侧，校准导管203与靠近加载单元3施力端一侧的承力板102相抵，校准导管203能够与承力板102插接相连，利用校准导管203与承力板102插接能够起到定位两组固定单元1，使得两组固定单元1正对的目标，避免待测试构件在试验过程中发生偏心破坏，得到预期的结果并有效控制试验中不需要的变量。试验进行时，将校准导管203由定位导管202内拔出，旋松安全锁204，利用千斤顶302施力，破坏模式为frp与混凝土块剥离。此处还需要说明的是，定位螺杆201远离安全锁204的一端为光杆，降低制造难度。
34.在本具体实施方式中，定位单元2的数量为四组，四组定位单元2位于承力板102的四角，四组定位单元2的连线呈矩形，采用四组定位单元2，进一步提高定位单元2的定位精确度，控制两组固定单元1之间的距离并将两组固定单元1对齐，提高试验的准确度。
35.为了进一步提高装置的结构强度，固定单元1还包括尾板104，尾板104连接两块侧板101，尾板104和承力板102分别位于侧板101的两端，推板103位于承力板102与尾板104之间，设置尾板104提高了固定单元1的结构稳定性，从而提高了试验过程的稳定性和可靠性。
36.另外，为了便于驱动推板103往复运动，固定单元1还包括推杆105，推杆105的一端与推板103相连，推杆105的另一端可滑动地与尾板104相连。在本具体实施方式中，每块推板103连接两根平行设置推杆105，提高推板103的受力均匀性，进而保证推板103往复运动的精确度，为固定混凝土块提供便利。
37.另外，为了进一步提高装置的结构强度，固定单元1还包括加固板106，加固板106与尾板104相连，加固板106设置于尾板104远离推板103的一侧，每块尾板104连接两块加固板106，加固板106位于推杆105的两侧，避免影响推杆105的往复滑动。
38.进一步地，推板103靠近承力板102的一侧设置橡胶垫107，在保护推板103的同时，还能够增大推板103与混凝土块之间的摩擦力，增强固定单元1的固定效果；橡胶垫107与推板103可拆卸连接，便于在橡胶垫107磨损后进行更换。
39.在本具体实施方式中，承力板102为工字形，四组定位单元2与承力板102的四角相连，承力板102的中部凹陷处便于设置frp与混凝土块相连，对称结构提高承力板102的受力
均匀性，在本实用新型的其他具体实施方式中，还可以根据试验需求设置承力板102的具体结构。
40.本实用新型的研究frp布与混凝土界面粘结性能的加载装置，适用于双剪剥离构件的长期性能试验，同时也适用于荷载与环境作用下双剪剥离构件的耐久性试验。与现有技术相比，本实用新型在千斤顶302的施力端设置力传感器304进行实时监测，使得载荷稳定且随时能够补加由于装置、待测试构件蠕变减弱的载荷；其次，定位单元2中设置了定位导管202，以控制两块混凝土块之间的距离，校准导管203使得两组固定单元1对齐，从而避免待测试构件发生偏心破坏，得到预期的结果并有效控制试验中不需的变量；另外，一方面在定位单元2设置安全锁204，防止装置在待测试构件破坏时朝向两边弹开，一方面利用固定单元1中的推板103防止待测试构件某一面破坏后剪力突然消失引起的崩出，提高了装置以及试验的安全系数。本实用新型的研究frp布与混凝土界面粘结性能的加载装置，结构简单，安装方便，所能施加荷载范围大，且不受力臂所需空间的限制，同时能够对多根梁同时进行加载，大大提高了加载效率。
41.还需要解释说明的是，本实用新型中提及的待测试构件是由混凝土块和frp组成的，因此，文中出现的“待测试构件”与“混凝土块”以及“frp”并不矛盾。
42.本实用新型中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本实用新型的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。