[发明专利]一种考虑受拉钢筋劈裂力的单剪试验装置

说明书

本发明公开一种考虑受拉钢筋劈裂力的单剪试验装置，通过在底板一端设置固定座，支撑螺杆与固定板垂直相连，底板顶面中部固定连接有支撑座，支撑座与试件之间还设有支撑垫板，底板顶面另一端设有夹持试件钢筋和FRP条带的夹具，夹具朝向试件的侧面设有供FRP条带穿过的第一通孔，夹具上部还设有能夹紧FRP条带的夹板，第一通孔下方有第二通孔，长螺杆一端穿过第二通孔，另一端与千斤顶相连，使得夹具获得向后拉的作用力。第二通孔的下方还设有第三通孔供钢筋穿过，夹具背向试件的侧面还设有翼板通过螺杆与钢筋相连并覆盖第三通孔。本发明通过考虑受拉钢筋的劈裂力，精确地模拟FRP加固钢筋混凝梁的板端剥离，具备简单可靠、使用便捷、试验成本低等优点。

技术领域

本发明涉及钢筋混凝土梁结构加固领域，特别涉及一种考虑受拉钢筋劈裂力的单剪试验装置。

背景技术

现有技术中，纤维增强复合材料(简称FRP)是一种连续纤维和树脂基体复合而成的新型高性能材料。在强度上，FRP材料至少为钢筋材料2倍，甚至可高达10倍。在重量上，FRP材料重量是相同体积钢筋材料的五分之一甚至更少。在耐腐蚀上，FRP材料在海水等腐蚀环境中的预测服役寿命可长达100年或以上。由于FRP材料具有强度高、重量轻、耐腐蚀性好等优越性能，从而广泛应用于钢筋混凝土结构加固工程。

将FRP片材粘贴于钢筋混凝土梁受拉部位对其进行受弯加固是FRP应用于钢筋混凝土结构加固工程的主要形式之一。这种FRP受弯加固钢筋混凝土梁往往破坏于中部或板端剥离，当发生剥离破坏时，FRP材料的抗拉强度仅仅达到其极限抗拉强度的30％左右，从而影响FRP材料高强度的利用和加固效率。因此，通过科学试验，研究FRP受弯加固钢筋混凝土梁板端剥离的破坏机理，对于提升FRP材料强度利用率和加固效率有重要意义。

针对FRP加固钢筋混凝土梁板端剥离破坏的现有研究主要是基于FRP加固钢筋混凝土梁的试验研究，该类实验影响因素较多，不利于破坏机理的澄清，同时该类实验需要浇筑整条钢筋混凝土梁板，其试验成本较高。因此，开发能够精确模拟FRP加固钢筋混凝土梁板端剥离破坏的简易装置对于深入研究FRP加固钢筋混凝土梁板端剥离破坏机理，乃至完善FRP加固钢筋混凝土梁的设计理论具有重要意义。

发明内容

本发明的主要目的是提出一种简单可靠、使用便捷的考虑受拉钢筋劈裂力的单剪试验装置，旨在精确模拟FRP加固钢筋混凝土梁板端剥离破坏。

为实现上述目的，本发明提出的一种考虑受拉钢筋劈裂力的单剪试验装置，包括用于承托试件的底板，所述底板一端的左右侧面均设有若干固定座，所述固定座顶面与支撑螺杆垂直相连，所述底板一端上方还设有用于夹紧试件且与所述支撑螺杆配合上下移动的固定板，所述底板顶面中部固定连接有支撑座，所述支撑座与试件之间设有对试件施以均布压力的支撑垫板，所述底板顶面另一端设有用于夹持试件钢筋和FRP条带且可向远离试件移动的夹具，所述夹具朝向试件的侧面上部设有供FRP条带穿过的第一通孔，所述夹具上部还设有可夹紧FRP条带的夹板，所述第一通孔下方设有第二通孔，所述第二通孔通过长螺杆与千斤顶相连且对所述夹具施以远离试件的拉力，所述第二通孔下方设有第三通孔供钢筋穿过，所述夹具背向试件的侧面还设有翼板通过螺杆与钢筋相连并覆盖于所述第三通孔，所述夹具底面与所述底板顶面之间设有用于调整夹具水平状态的调平板，所述调平板设有调节螺栓垂直贯穿所述调平板，所述调节螺栓底部与支撑脚螺纹配合相连且调节所述调平板的水平高度，所述调平板顶面还设有滑动定位装置限制所述夹具在所述调平板上方直线滑动。

优选地，所述滑动定位装置为设置于所述夹具移动方向两侧的L型限位块，所述L型限位块的垂直部设有滚动柱，所述L型限位块的水平部设有滚动球，且所述水平部与所述调平板顶面固定相连，所述夹具底面压于所述水平部上，所述夹具侧面抵触于所述垂直部。

优选地，所述滑动定位装置为设置于所述夹具与所述底板之间的直线导轨，所述直线导轨的固定导轨与所述底板顶面固定相连，所述直线导轨的滑动块与所述夹具底面固定相连。

优选地，所述调平板设有水平尺。