一種用於測定纖維增強複合材料筋拉索錨具鬆弛的裝置製造方法
2023-06-24 14:07:16 2
一種用於測定纖維增強複合材料筋拉索錨具鬆弛的裝置製造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種用於測定纖維增強複合材料筋拉索錨具鬆弛的裝置，包括水平設置的FRP筋和對稱的第一錨具和第二錨具，特點是第一錨具和第二錨具之間依次設置有空心鋼管、長度可調的彈性部件和壓力傳感器，第一錨具與空心鋼管之間、空心鋼管與彈性部件之間及彈性部件與壓力傳感器之間分別設置有固定鋼板，FRP筋貫穿分別第一錨具、空心鋼管、彈性部件、壓力傳感器和第二錨具的中心軸以及三個固定鋼板的中心，優點是結構簡單、安全可靠、測試快捷方便、成本低。
【專利說明】一種用於測定纖維增強複合材料筋拉索錨具鬆弛的裝置
【技術領域】
[0001] 本實用新型涉及一種用於測定纖維增強複合材料筋拉索錨具鬆弛的裝置。
【背景技術】
[0002] 纖維增強複合材料FRP筋在土木工程中應用研究日趨活躍，在實際工程中應用也 日趨廣泛，但由於FRP筋的橫向各向同性，其剛剪強度較弱，抗拉強度較高，亟需解決的是 如何才能最大限度發揮FRP筋抗拉強度的優勢的錨固方法。目前常用的錨固方式是夾片式 錨具和以環氧樹脂、水泥砂漿、環氧樹脂砂漿為填充介質的填充式錨具，但纖維增強複合材 料筋拉索錨具裝置各部件之間存在間隙，在高強度載荷的持久作用下，徐變過大，影響纖維 增強複合材料筋拉索錨具的抗拉性能，因此，亟需一種可測定纖維增強複合材料筋拉索錨 具在長時間荷載作用下裝置整體的鬆弛性，對於在持續荷載、不利環境因素作用下模擬橋 梁實際懸拉索一錨具的鬆弛特性具有研究意義。
【發明內容】
[0003] 本實用新型所要解決的技術問題是提供一種結構簡單、安全可靠、測試快捷方便 的用於測定纖維增強複合材料筋拉索錨具鬆弛的裝置。
[0004] 本實用新型解決上述技術問題所採用的技術方案為：一種用於測定纖維增強複合 材料筋拉索錨具鬆弛的裝置，包括水平設置的FRP筋和對稱設置在所述的FRP筋兩側的第 一錨具和第二錨具，所述的第一錨具和所述的第二錨具之間依次設置有用於增加持荷長度 的空心鋼管、用於提供穩定彈性載荷的長度可調的彈性部件和用於顯示彈性載荷大小的壓 力傳感器，所述的第一錨具與所述的空心鋼管相互之間、所述的空心鋼管與所述的彈性部 件相互之間以及所述的彈性部件與所述的壓力傳感器相互之間分別抵接有固定鋼板，所述 的FRP筋分別貫穿所述的第一錨具的中軸線、所述的空心鋼管的中軸線、所述的彈性部件 的中軸線、所述的壓力傳感器的中軸線和所述的第二錨具的中軸線以及三個所述的固定鋼 板的中心。
[0005] 所述的FRP筋的兩端縱向對稱設置有可水平移動的保護鋼板，兩端所述的保護鋼 板通過水平螺杆活動連接。可通過水平螺杆調節兩個保護鋼板之間的距離，使保護鋼板與 錨具之間預留一定的空隙，防止實驗裝置回彈。
[0006] 所述的保護鋼板的四個直角端分別設置有安裝孔，所述的水平螺杆的兩端端部分 別通過螺帽固定在所述的安裝孔中。可通過螺帽調節兩保護鋼板之間的間距，並方便保護 鋼板與水平螺杆之間的安裝、固定以及活動調節。
[0007] 所述的保護鋼板的上端縱向設置有第一開槽，所述的第一開槽的封閉端延伸至所 述的保護鋼板本體的中心，所述的FRP筋穿過所述的第一開槽且固定在所述的保護鋼板的 中心。方便FRP筋安裝與固定。
[0008] 所述的固定鋼板的上端縱向設置有第二開槽，所述的第二開槽的封閉端延伸至所 述的固定鋼板本體的中心，所述的FRP筋穿過所述的第二開槽且固定在所述的固定鋼板的 中心。方便FRP筋安裝與固定。
[0009] 所述的空心鋼管的周壁上水平設置有第三開槽且所述的第三開槽的槽寬等於或 略大於所述的FRP筋的直徑。方便FRP筋安裝與固定。
[0010] 所述的彈性部件包括彈簧和位於彈簧端部的用於增加彈簧長度的金屬墊片。金屬 墊片用於增加彈簧在壓縮狀態下的長度，更好控制彈簧的彈性荷載。
[0011] 所述的固定鋼板的尺寸小於所述的保護鋼板的尺寸。
[0012] 與現有技術相比，本實用新型的優點在於：本實用新型公開了一種用於測定纖維 增強複合材料筋拉索錨具鬆弛的裝置，包括水平設置的FRP筋和對稱的第一錨具和第二錨 具，第一錨具和第二錨具之間依次設置有空心鋼管、長度可調的彈性部件和壓力傳感器，第 一錨具與空心鋼管之間、空心鋼管與彈性部件之間及彈性部件與壓力傳感器之間分別設置 有固定鋼板，FRP筋貫穿分別第一錨具、空心鋼管、彈性部件、壓力傳感器和第二錨具的中 心軸以及固定鋼板的中心，通過壓力機向彈性部件施加荷載，直至達到實驗所需的荷載值， 由於彈性部件壓縮，此時整個裝置處於鬆弛狀態，在保持荷載值不變的情況下，增加彈性部 件的長度，直至空心鋼管、固定鋼板、彈性部件之間緊密接觸，然後緩慢卸去壓力荷載，壓力 荷載逐漸轉化為彈性荷載，一端通過固定鋼板，另一端通過空心鋼管分別將彈性荷載傳遞 至錨具；同時確保FRP材料筋，第一錨具，空心鋼管，彈性部件，第二錨具的中軸線，固定鋼 板，保護鋼板的中心位於同一水平直線上，實驗裝置處於自平衡狀態。該實驗裝置在持續彈 性荷載作用下，根據壓力傳感器顯示的錨具所受荷載量大小，每隔固定時間記錄拉力減少 量，做數據記錄，從而計算出纖維增強複合材料筋拉索錨具的拉力的衰減量，從而測定纖維 增強複合材料筋拉索錨具在長時間荷載作用下，裝置整體的鬆弛性，對於模擬橋梁實際懸 拉索一錨具的鬆弛特性具有研究意義。
[0013] 綜上所述，本實用新型用於測定纖維增強複合材料筋拉索錨具鬆弛的裝置，具有 結構簡單、安全可靠、測試快捷方便、成本低的優點。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0014] 圖1為本實用新型用於測定纖維增強複合材料筋拉索錨具鬆弛的裝置的結構示 意圖；
[0015] 圖2為本實用新型保護鋼板的結構示意圖；
[0016] 圖3為本實用新型固定鋼板的結構示意圖；
[0017] 圖4為本實用新型空心鋼管的結構示意圖；
[0018] 圖5為本實用新型彈簧的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0019] 以下結合附圖實施例對本實用新型作進一步詳細描述。 具體實施例
[0020] 一種用於測定纖維增強複合材料筋拉索錨具鬆弛的裝置，如圖1所示，包括水平 設置的FRP筋1和對稱設置在FRP筋1兩側的第一錨具2和第二錨具3,第一錨具2和第二 錨具3之間依次設置有用於增加持荷長度的空心鋼管4、用於提供穩定彈性載荷的長度可 調的彈性部件5和用於顯示彈性載荷大小的壓力傳感器6,第一錨具2與空心鋼管4相互 之間、空心鋼管4與彈性部件5相互之間以及彈性部件5與壓力傳感器6相互之間分別抵 接有固定鋼板7，FRP筋1分別貫穿第一錨具2的中軸線、空心鋼管4的中軸線、彈性部件5 的中軸線、壓力傳感器6的中軸線和第二錨具3的中軸線以及三個固定鋼板7的中心。
[0021] 在此具體實施例中，如圖1和圖2所示，FRP筋1的兩端縱向對稱設置有可水平移 動的保護鋼板8,兩端保護鋼板8通過水平螺杆9活動連接。保護鋼板8的四個直角端分 別設置有安裝孔10,水平螺杆9的兩端端部分別通過螺帽11固定在安裝孔10中。保護鋼 板8的上端縱向設置有第一開槽12,第一開槽12的封閉端延伸至保護鋼板8本體的中心， FRP筋1穿過第一開槽12且固定在保護鋼板8的中心。
[0022] 在此具體實施例中，如圖3、圖4和圖5所示，固定鋼板7的上端縱向設置有第二開 槽13,第二開槽13的封閉端延伸至固定鋼板7本體的中心，FRP筋1穿過第二開槽13且固 定在固定鋼板7的中心。空心鋼管4的周壁上水平設置有第三開槽14且第三開槽14的槽 寬等於或略大於FRP筋1的直徑。彈性部件5包括彈簧15和位於彈簧15端部的用於增加 彈簧15長度的金屬墊片16,金屬墊片16用於增加彈簧15在壓縮狀態下的長度，更好控制 彈簧15的彈性荷載。固定鋼板7的尺寸小於保護鋼板8的尺寸。
[0023] 將一種用於測定纖維增強複合材料筋拉索錨具鬆弛的裝置組裝完成後，通過壓力 機向彈性部件5施加荷載，直至達到實驗所需的荷載值，由於彈簧15壓縮，此時整個裝置處 於鬆弛狀態，在保持荷載值不變的情況下，在彈簧15和固定鋼板7之間添加金屬墊片16， 以增加彈簧15的長度，直至空心鋼管4、固定鋼板7、彈簧15和金屬墊片16之間緊密接觸， 然後緩慢卸去壓力荷載，壓力荷載逐漸轉化為彈性荷載，彈簧15 -端通過固定鋼板7將彈 性荷載傳遞至第二錨具3,另一端通過空心鋼管4將彈性荷載傳遞至第一錨具2 ;同時確保 FRP筋1的中軸線，第一錨具2的中軸線，第一錨具3的中軸線，空心鋼管4的中軸線，彈簧 15的中軸線與固定鋼板7的中心、保護鋼板8的中心和金屬墊片16的中心位於同一水平直 線上，使實驗裝置處於自平衡狀態。該實驗裝置在持續彈性荷載作用下，根據壓力傳感器6 顯示的彈性載荷大小，每隔固定時間記錄拉力減少量，做數據記錄，從而計算出纖維增強復 合材料筋拉索錨具的拉力的衰減量，從而測定纖維增強複合材料筋拉索錨具在長時間荷載 作用下，裝置整體的鬆弛性，對於模擬橋梁實際懸拉索一錨具的鬆弛特性具有研究意義。
[0024] 上述實施例是對本實用新型的進一步說明，但本實用新型的保護範圍以權利要求 書為準。
【權利要求】
1. 一種用於測定纖維增強複合材料筋拉索錨具鬆弛的裝置，包括水平設置的FRP筋和 對稱設置在所述的FRP筋兩側的第一錨具和第二錨具，其特徵在於：所述的第一錨具和所 述的第二錨具之間依次設置有用於增加持荷長度的空心鋼管、用於提供穩定彈性載荷的長 度可調的彈性部件和用於顯示彈性載荷大小的壓力傳感器，所述的第一錨具與所述的空心 鋼管相互之間、所述的空心鋼管與所述的彈性部件相互之間以及所述的彈性部件與所述的 壓力傳感器相互之間分別抵接有固定鋼板，所述的FRP筋分別貫穿所述的第一錨具的中軸 線、所述的空心鋼管的中軸線、所述的彈性部件的中軸線、所述的壓力傳感器的中軸線和所 述的第二錨具的中軸線以及三個所述的固定鋼板的中心。
2. 根據權利要求1所述的一種用於測定纖維增強複合材料筋拉索錨具鬆弛的裝置，其 特徵在於：所述的FRP筋的兩端縱向對稱設置有可水平移動的保護鋼板，兩端所述的保護 鋼板通過水平螺杆活動連接。
3. 根據權利要求2所述的一種用於測定纖維增強複合材料筋拉索錨具鬆弛的裝置，其 特徵在於：所述的保護鋼板的四個直角端分別設置有安裝孔，所述的水平螺杆的兩端端部 分別通過螺帽固定在所述的安裝孔中。
4. 根據權利要求2所述的一種用於測定纖維增強複合材料筋拉索錨具鬆弛的裝置，其 特徵在於：所述的保護鋼板的上端縱向設置有第一開槽，所述的第一開槽的封閉端延伸至 所述的保護鋼板本體的中心，所述的FRP筋穿過所述的第一開槽且固定在所述的保護鋼板 的中心。
5. 根據權利要求2所述的一種用於測定纖維增強複合材料筋拉索錨具鬆弛的裝置，其 特徵在於：所述的固定鋼板的尺寸小於所述的保護鋼板的尺寸。
6. 根據權利要求1所述的一種用於測定纖維增強複合材料筋拉索錨具鬆弛的裝置，其 特徵在於：所述的固定鋼板的上端縱向設置有第二開槽，所述的第二開槽的封閉端延伸至 所述的固定鋼板本體的中心，所述的FRP筋穿過所述的第二開槽且固定在所述的固定鋼板 的中心。
7. 根據權利要求1所述的一種用於測定纖維增強複合材料筋拉索錨具鬆弛的裝置，其 特徵在於：所述的空心鋼管的周壁上水平設置有第三開槽且所述的第三開槽的槽寬等於或 略大於所述的FRP筋的直徑。
8. 根據權利要求1-7中任一項所述的一種用於測定纖維增強複合材料筋拉索錨具松 弛的裝置，其特徵在於：所述的彈性部件包括彈簧和位於彈簧端部的用於增加彈簧長度的 金屬墊片。
【文檔編號】G01M99/00GK203869883SQ201420112975
【公開日】2014年10月8日 申請日期:2014年3月13日 優先權日:2014年3月13日
【發明者】汪思聰, 諸葛萍 申請人:寧波大學