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一种FRP筋恒温应力腐蚀试验装置及方法

发明名称一种FRP筋恒温应力腐蚀试验装置方法(57)摘要本发明公开了一种FRP筋恒温应力腐蚀试验装置及方法,装置包括张拉架、螺纹锚具、三通管、弹簧、反力架、千斤顶、力传感器和张拉锚杆。本发明利用张拉架、反力架、千斤顶和力传感器对FRP筋施加一定的张拉应力,用螺母固定,并用压缩弹簧补偿应力损失,可以长期保持恒定应力水平。腐蚀溶液浸泡环境由自制的固定在FRP筋中部PVC管装置,内灌腐蚀溶液的方法提供,可以使FRP筋长期处于腐蚀溶液浸泡环境下。在腐蚀溶液灌注完毕及张拉预应力之后,将整个张拉固定了FRP筋的张拉架装置放入恒温恒湿试验箱,以保证长期恒定的温度环境。恒温腐蚀结束后通过与张拉相同的步骤卸载,取下FRP筋,进行拉伸试验。步骤包括锚固FRP筋、张拉固定、恒温腐蚀、卸载、拉伸试验。

一种FRP筋恒温应力腐蚀试验装置,其特征在于,包括张拉架(1)、第一螺纹锚具(31)、第二螺纹锚具(32)、三通管(4)、弹簧(6)、第三端板(7)、反力架(8)、千斤顶(10)、力传感器(11)和张拉锚杆(12),所述张拉架(1)包括支撑杆(111)、第一端板(121)和第二端板(122),所述第一端板(121)和所述第二端板(122)分别设置在所述支撑杆(111)的两端,所述第一端板(121)和所述第二端板(122)上分别设置有第一通孔和第二通孔;所述第三端板(7)上设置有第三通孔;FRP筋(2)设置在所述第一端板(121)和所述第二端板(122)之间,FRP筋(2)的两端分别连接所述第一螺纹锚具(31)的一端和所述第二螺纹锚具(32)的一端;所述第一螺纹锚具(31)的另一端通过所述第一通孔伸出所述张拉架(1),所述第一螺纹锚具(31)伸出所述张拉架(1)的部分设置有第一螺母(51),所述第二螺纹锚具(32)通过所述第二通孔伸出所述张拉架(1);所述三通管(4)套在FRP筋(2)的试验段上;所述第三端板(7)设置在所述第二端板(122)的一侧,所述第二端板(122)和所述第三端板(7)之间设置有所述弹簧(6),所述反力架(8)设置在所述第三端板(7)的一侧,所述反力架(8)靠近所述第三端板(7)的一端设置有开口,所述开口小于所述第三端板(7),所述反力架(8)的另一端设置有第四通孔,所述第二螺纹锚具(32)通过所述第三通孔和开口伸入所述反力架(8),所述第二螺纹锚具(32)伸入所述反力架(8)的部分设置有第二螺母(52),所述张拉锚杆(12)通过所述第四通孔伸入所述反力架(8),所述第二螺纹锚具(32)伸入所述反力架(8)的一端连接所述张拉锚杆(12);所述反力架(8)远离所述张拉架(1)一端外侧设置有所述千斤顶(10),所述千斤顶(10)的一端设置有所述力传感器(11),所述千斤顶(10)和力传感器(11)均套在所述张拉锚杆(12)上并与所述张拉锚杆(12)固定连接。2.如权利要求1的FRP筋恒温应力腐蚀试验装置,其特征在于,所述支撑杆(111)为角钢。3.如权利要求1的FRP筋恒温应力腐蚀试验装置,其特征在于,所述三通管(4)为PVC三通管。4.如权利要求1的FRP筋恒温应力腐蚀试验装置,其特征在于,还包括连接套筒(9),所述第二螺纹锚具(32)通过所述连接套筒(9)连接所述张拉锚杆(12)。5.如权利要求1的FRP筋恒温应力腐蚀试验装置,其特征在于,所述千斤顶(10)和力传感器(11)通过第三螺母(53)与所述张拉锚杆(12)连接。6.如权利要求1的FRP筋恒温应力腐蚀试验装置,其特征在于,还包括加强板(13),所述第一端板(121)和第二端板(122)与所述支撑杆(111)的连接处均设置有加强板(13)。7.如权利要求1的FRP筋恒温应力腐蚀试验装置,其特征在于,所述张力架(1)的形状为长方体。8.一种FRP筋恒温应力腐蚀试验方法,其特征在于,采用权利要求1-7任一项的FRP筋恒温应力腐蚀试验装置,包括以下步骤:1)、将三通管(4)套在FRP筋(2)的试验段上,FRP筋(2)的两端分别连接第一螺纹锚具(31)和第二螺纹锚具(32),然后将三通管(4)的两端封闭,三通管(4)的侧壁开口朝上;2)、将第一螺纹锚具(31)固定连接张拉架(1)的一端,将第二螺纹锚具(32)连接张拉锚杆(12),利用千斤顶(10)对FRP筋(2)进行张拉,并利用力传感器(11)测量张拉力,当张拉力达到预定值时,通过第二螺母(52)将第二螺纹锚具(32)与反力架(8)靠近张力架(1)的一端板面固定连接;3)、从三通管(4)的侧壁开口灌入腐蚀溶液后,将所述侧壁开口封闭;4)、将张拉架(1)放入恒温箱内,在预定的腐蚀龄期内保持恒定温度;5)、当预定的腐蚀龄期结束时,将张拉架(1)从恒温箱中取出,将FRP筋(2)从张拉架(1)上取下,去掉FRP筋(2)上的三通管(4),对FRP筋(2)进行拉伸试验。9.如权利要求8的FRP筋恒温应力腐蚀试验方法,其特征在于,步骤5)中将FRP筋(2)从张拉架(1)上取下的具体步骤为:a、在所述张拉架(1)或第三端板(7)一侧设置所述反力架(8),所述反力架(8)靠近所述张拉架(1)的一端设置有开口,所述反力架(8)远离所述张拉架(1)的一端设置有第四通孔,所述反力架(8)远离所述张拉架(1)一端外侧设置有所述千斤顶(10),所述张拉锚杆(12)通过所述第四通孔伸入所述反力架(8),所述第一螺纹锚具(31)或第二螺纹锚具(32)伸入所述反力架(8)的一端连接所述张拉锚杆(12),所述千斤顶(10)套在所述张拉锚杆(12)上并与所述张拉锚杆(12)固定连接;b、利用所述千斤顶(10)通过所述张拉锚杆(12)对所述第一螺纹锚具(31)或第二螺纹锚具(32)施加力,待所述第一螺母(51)或第二螺母(52)松弛后,卸下所述第一螺母(51)或第二螺母(52),从而将所述FRP筋(2)从所述张拉架(1)上取下。10.如权利要求8的FRP筋恒温应力腐蚀试验方法,其特征在于,步骤2)结束后将反力架(8)、千斤顶(10)、力传感器(11)和张拉锚杆(12)均拆下。

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