一种用于测定纤维增强复合材料筋拉索锚具松弛的装置制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种用于测定纤维增强复合材料筋拉索锚具松弛的装置，包括水平设置的FRP筋和对称的第一锚具和第二锚具，特点是第一锚具和第二锚具之间依次设置有空心钢管、长度可调的弹性部件和压力传感器，第一锚具与空心钢管之间、空心钢管与弹性部件之间及弹性部件与压力传感器之间分别设置有固定钢板，FRP筋贯穿分别第一锚具、空心钢管、弹性部件、压力传感器和第二锚具的中心轴以及三个固定钢板的中心，优点是结构简单、安全可靠、测试快捷方便、成本低。
【专利说明】一种用于测定纤维增强复合材料筋拉索锚具松弛的装置
【技术领域】
[0001] 本实用新型涉及一种用于测定纤维增强复合材料筋拉索锚具松弛的装置。
【背景技术】
[0002] 纤维增强复合材料FRP筋在土木工程中应用研究日趋活跃，在实际工程中应用也 日趋广泛，但由于FRP筋的横向各向同性，其刚剪强度较弱，抗拉强度较高，亟需解决的是 如何才能最大限度发挥FRP筋抗拉强度的优势的锚固方法。目前常用的锚固方式是夹片式 锚具和以环氧树脂、水泥砂浆、环氧树脂砂浆为填充介质的填充式锚具，但纤维增强复合材 料筋拉索锚具装置各部件之间存在间隙，在高强度载荷的持久作用下，徐变过大，影响纤维 增强复合材料筋拉索锚具的抗拉性能，因此，亟需一种可测定纤维增强复合材料筋拉索锚 具在长时间荷载作用下装置整体的松弛性，对于在持续荷载、不利环境因素作用下模拟桥 梁实际悬拉索一锚具的松弛特性具有研究意义。
【发明内容】
[0003] 本实用新型所要解决的技术问题是提供一种结构简单、安全可靠、测试快捷方便 的用于测定纤维增强复合材料筋拉索锚具松弛的装置。
[0004] 本实用新型解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种用于测定纤维增强复合 材料筋拉索锚具松弛的装置，包括水平设置的FRP筋和对称设置在所述的FRP筋两侧的第 一锚具和第二锚具，所述的第一锚具和所述的第二锚具之间依次设置有用于增加持荷长度 的空心钢管、用于提供稳定弹性载荷的长度可调的弹性部件和用于显示弹性载荷大小的压 力传感器，所述的第一锚具与所述的空心钢管相互之间、所述的空心钢管与所述的弹性部 件相互之间以及所述的弹性部件与所述的压力传感器相互之间分别抵接有固定钢板，所述 的FRP筋分别贯穿所述的第一锚具的中轴线、所述的空心钢管的中轴线、所述的弹性部件 的中轴线、所述的压力传感器的中轴线和所述的第二锚具的中轴线以及三个所述的固定钢 板的中心。
[0005] 所述的FRP筋的两端纵向对称设置有可水平移动的保护钢板，两端所述的保护钢 板通过水平螺杆活动连接。可通过水平螺杆调节两个保护钢板之间的距离，使保护钢板与 锚具之间预留一定的空隙，防止实验装置回弹。
[0006] 所述的保护钢板的四个直角端分别设置有安装孔，所述的水平螺杆的两端端部分 别通过螺帽固定在所述的安装孔中。可通过螺帽调节两保护钢板之间的间距，并方便保护 钢板与水平螺杆之间的安装、固定以及活动调节。
[0007] 所述的保护钢板的上端纵向设置有第一开槽，所述的第一开槽的封闭端延伸至所 述的保护钢板本体的中心，所述的FRP筋穿过所述的第一开槽且固定在所述的保护钢板的 中心。方便FRP筋安装与固定。
[0008] 所述的固定钢板的上端纵向设置有第二开槽，所述的第二开槽的封闭端延伸至所 述的固定钢板本体的中心，所述的FRP筋穿过所述的第二开槽且固定在所述的固定钢板的 中心。方便FRP筋安装与固定。
[0009] 所述的空心钢管的周壁上水平设置有第三开槽且所述的第三开槽的槽宽等于或 略大于所述的FRP筋的直径。方便FRP筋安装与固定。
[0010] 所述的弹性部件包括弹簧和位于弹簧端部的用于增加弹簧长度的金属垫片。金属 垫片用于增加弹簧在压缩状态下的长度，更好控制弹簧的弹性荷载。
[0011] 所述的固定钢板的尺寸小于所述的保护钢板的尺寸。
[0012] 与现有技术相比，本实用新型的优点在于：本实用新型公开了一种用于测定纤维 增强复合材料筋拉索锚具松弛的装置，包括水平设置的FRP筋和对称的第一锚具和第二锚 具，第一锚具和第二锚具之间依次设置有空心钢管、长度可调的弹性部件和压力传感器，第 一锚具与空心钢管之间、空心钢管与弹性部件之间及弹性部件与压力传感器之间分别设置 有固定钢板，FRP筋贯穿分别第一锚具、空心钢管、弹性部件、压力传感器和第二锚具的中 心轴以及固定钢板的中心，通过压力机向弹性部件施加荷载，直至达到实验所需的荷载值， 由于弹性部件压缩，此时整个装置处于松弛状态，在保持荷载值不变的情况下，增加弹性部 件的长度，直至空心钢管、固定钢板、弹性部件之间紧密接触，然后缓慢卸去压力荷载，压力 荷载逐渐转化为弹性荷载，一端通过固定钢板，另一端通过空心钢管分别将弹性荷载传递 至锚具；同时确保FRP材料筋，第一锚具，空心钢管，弹性部件，第二锚具的中轴线，固定钢 板，保护钢板的中心位于同一水平直线上，实验装置处于自平衡状态。该实验装置在持续弹 性荷载作用下，根据压力传感器显示的锚具所受荷载量大小，每隔固定时间记录拉力减少 量，做数据记录，从而计算出纤维增强复合材料筋拉索锚具的拉力的衰减量，从而测定纤维 增强复合材料筋拉索锚具在长时间荷载作用下，装置整体的松弛性，对于模拟桥梁实际悬 拉索一锚具的松弛特性具有研究意义。
[0013] 综上所述，本实用新型用于测定纤维增强复合材料筋拉索锚具松弛的装置，具有 结构简单、安全可靠、测试快捷方便、成本低的优点。
【专利附图】
【附图说明】
[0014] 图1为本实用新型用于测定纤维增强复合材料筋拉索锚具松弛的装置的结构示 意图；
[0015] 图2为本实用新型保护钢板的结构示意图；
[0016] 图3为本实用新型固定钢板的结构示意图；
[0017] 图4为本实用新型空心钢管的结构示意图；
[0018] 图5为本实用新型弹簧的结构示意图。
【具体实施方式】
[0019] 以下结合附图实施例对本实用新型作进一步详细描述。 具体实施例
[0020] 一种用于测定纤维增强复合材料筋拉索锚具松弛的装置，如图1所示，包括水平 设置的FRP筋1和对称设置在FRP筋1两侧的第一锚具2和第二锚具3,第一锚具2和第二 锚具3之间依次设置有用于增加持荷长度的空心钢管4、用于提供稳定弹性载荷的长度可 调的弹性部件5和用于显示弹性载荷大小的压力传感器6,第一锚具2与空心钢管4相互 之间、空心钢管4与弹性部件5相互之间以及弹性部件5与压力传感器6相互之间分别抵 接有固定钢板7，FRP筋1分别贯穿第一锚具2的中轴线、空心钢管4的中轴线、弹性部件5 的中轴线、压力传感器6的中轴线和第二锚具3的中轴线以及三个固定钢板7的中心。
[0021] 在此具体实施例中，如图1和图2所示，FRP筋1的两端纵向对称设置有可水平移 动的保护钢板8,两端保护钢板8通过水平螺杆9活动连接。保护钢板8的四个直角端分 别设置有安装孔10,水平螺杆9的两端端部分别通过螺帽11固定在安装孔10中。保护钢 板8的上端纵向设置有第一开槽12,第一开槽12的封闭端延伸至保护钢板8本体的中心， FRP筋1穿过第一开槽12且固定在保护钢板8的中心。
[0022] 在此具体实施例中，如图3、图4和图5所示，固定钢板7的上端纵向设置有第二开 槽13,第二开槽13的封闭端延伸至固定钢板7本体的中心，FRP筋1穿过第二开槽13且固 定在固定钢板7的中心。空心钢管4的周壁上水平设置有第三开槽14且第三开槽14的槽 宽等于或略大于FRP筋1的直径。弹性部件5包括弹簧15和位于弹簧15端部的用于增加 弹簧15长度的金属垫片16,金属垫片16用于增加弹簧15在压缩状态下的长度，更好控制 弹簧15的弹性荷载。固定钢板7的尺寸小于保护钢板8的尺寸。
[0023] 将一种用于测定纤维增强复合材料筋拉索锚具松弛的装置组装完成后，通过压力 机向弹性部件5施加荷载，直至达到实验所需的荷载值，由于弹簧15压缩，此时整个装置处 于松弛状态，在保持荷载值不变的情况下，在弹簧15和固定钢板7之间添加金属垫片16， 以增加弹簧15的长度，直至空心钢管4、固定钢板7、弹簧15和金属垫片16之间紧密接触， 然后缓慢卸去压力荷载，压力荷载逐渐转化为弹性荷载，弹簧15 -端通过固定钢板7将弹 性荷载传递至第二锚具3,另一端通过空心钢管4将弹性荷载传递至第一锚具2 ;同时确保 FRP筋1的中轴线，第一锚具2的中轴线，第一锚具3的中轴线，空心钢管4的中轴线，弹簧 15的中轴线与固定钢板7的中心、保护钢板8的中心和金属垫片16的中心位于同一水平直 线上，使实验装置处于自平衡状态。该实验装置在持续弹性荷载作用下，根据压力传感器6 显示的弹性载荷大小，每隔固定时间记录拉力减少量，做数据记录，从而计算出纤维增强复 合材料筋拉索锚具的拉力的衰减量，从而测定纤维增强复合材料筋拉索锚具在长时间荷载 作用下，装置整体的松弛性，对于模拟桥梁实际悬拉索一锚具的松弛特性具有研究意义。
[0024] 上述实施例是对本实用新型的进一步说明，但本实用新型的保护范围以权利要求 书为准。
【权利要求】
1. 一种用于测定纤维增强复合材料筋拉索锚具松弛的装置，包括水平设置的FRP筋和 对称设置在所述的FRP筋两侧的第一锚具和第二锚具，其特征在于：所述的第一锚具和所 述的第二锚具之间依次设置有用于增加持荷长度的空心钢管、用于提供稳定弹性载荷的长 度可调的弹性部件和用于显示弹性载荷大小的压力传感器，所述的第一锚具与所述的空心 钢管相互之间、所述的空心钢管与所述的弹性部件相互之间以及所述的弹性部件与所述的 压力传感器相互之间分别抵接有固定钢板，所述的FRP筋分别贯穿所述的第一锚具的中轴 线、所述的空心钢管的中轴线、所述的弹性部件的中轴线、所述的压力传感器的中轴线和所 述的第二锚具的中轴线以及三个所述的固定钢板的中心。
2. 根据权利要求1所述的一种用于测定纤维增强复合材料筋拉索锚具松弛的装置，其 特征在于：所述的FRP筋的两端纵向对称设置有可水平移动的保护钢板，两端所述的保护 钢板通过水平螺杆活动连接。
3. 根据权利要求2所述的一种用于测定纤维增强复合材料筋拉索锚具松弛的装置，其 特征在于：所述的保护钢板的四个直角端分别设置有安装孔，所述的水平螺杆的两端端部 分别通过螺帽固定在所述的安装孔中。
4. 根据权利要求2所述的一种用于测定纤维增强复合材料筋拉索锚具松弛的装置，其 特征在于：所述的保护钢板的上端纵向设置有第一开槽，所述的第一开槽的封闭端延伸至 所述的保护钢板本体的中心，所述的FRP筋穿过所述的第一开槽且固定在所述的保护钢板 的中心。
5. 根据权利要求2所述的一种用于测定纤维增强复合材料筋拉索锚具松弛的装置，其 特征在于：所述的固定钢板的尺寸小于所述的保护钢板的尺寸。
6. 根据权利要求1所述的一种用于测定纤维增强复合材料筋拉索锚具松弛的装置，其 特征在于：所述的固定钢板的上端纵向设置有第二开槽，所述的第二开槽的封闭端延伸至 所述的固定钢板本体的中心，所述的FRP筋穿过所述的第二开槽且固定在所述的固定钢板 的中心。
7. 根据权利要求1所述的一种用于测定纤维增强复合材料筋拉索锚具松弛的装置，其 特征在于：所述的空心钢管的周壁上水平设置有第三开槽且所述的第三开槽的槽宽等于或 略大于所述的FRP筋的直径。
8. 根据权利要求1-7中任一项所述的一种用于测定纤维增强复合材料筋拉索锚具松 弛的装置，其特征在于：所述的弹性部件包括弹簧和位于弹簧端部的用于增加弹簧长度的 金属垫片。
【文档编号】G01M99/00GK203869883SQ201420112975
【公开日】2014年10月8日 申请日期:2014年3月13日 优先权日:2014年3月13日
【发明者】汪思聪, 诸葛萍 申请人:宁波大学