本發(fā)明涉及一種在海洋環(huán)境和拉應(yīng)力作用下多根FRP筋耐久性實驗裝置，屬于耐久性測試領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

目前，我國正處于大規(guī)?；窘ㄔO(shè)時期。由于混凝土結(jié)構(gòu)在取材、成本以及維護(hù)等方面的優(yōu)勢，一直在土建工程中占有絕對的主導(dǎo)地位，在重大土木工程(大型建筑工程、橋梁工程、水工與港口工程)中有著極其廣泛的應(yīng)用。然而傳統(tǒng)的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)在使用的過程中會產(chǎn)生裂紋，當(dāng)遇到海水或者含鹽的雪或者含腐蝕性的汽液時，鋼筋會產(chǎn)生銹蝕，進(jìn)而導(dǎo)致整個鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)承重能力的下降甚至結(jié)構(gòu)的破壞。在周圍存在高頻電磁場時，由于渦流效應(yīng)，鋼筋會產(chǎn)生熱量，導(dǎo)致熱應(yīng)力而使混凝土開裂破壞。針對鋼筋存在的這些缺點，為提高結(jié)構(gòu)的耐久性，降低結(jié)構(gòu)全壽命成本，工程師和科學(xué)家進(jìn)行了很多探究，譬如采用不銹鋼鋼筋或者在鋼筋表面涂抹環(huán)氧樹脂等，一定程度上解決了問題，但未徹底解決問題。纖維增強(qiáng)聚合物(Fiber Reinforced Polymer，簡稱FRP)的出現(xiàn)給人們提供了另一種解決這個問題的思路。使用FRP合理替代比強(qiáng)度低、腐蝕問題嚴(yán)重的結(jié)構(gòu)鋼材可望實現(xiàn)重大工程結(jié)構(gòu)的高性能與長壽命，有利于減緩我國鐵礦石等傳統(tǒng)礦產(chǎn)資源的嚴(yán)重短缺和CO2排放嚴(yán)重的壓力，捍衛(wèi)國家領(lǐng)海主權(quán)和開發(fā)海洋資源；可高度提升既有和新建重大工程結(jié)構(gòu)服役的安全性和耐久性，建立真正的超長服役壽命結(jié)構(gòu)體系，實現(xiàn)其全壽命周期成本最小化；可實現(xiàn)結(jié)構(gòu)在遭受極端荷載作用后的損傷可控設(shè)計，保障結(jié)構(gòu)滿足不同程度要求的可修復(fù)性；同時可有效地實現(xiàn)重大工程結(jié)構(gòu)的輕量化和低負(fù)荷設(shè)計。目前我國正在海洋中大規(guī)模建設(shè)。在海洋中，復(fù)雜的環(huán)境更容易造成鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的腐蝕，給工程造成不必要的損失。利用FRP筋代替鋼筋是種有效的方法，但目前FRP筋在海洋環(huán)境下的耐久性需要進(jìn)行研究。在結(jié)構(gòu)中，F(xiàn)RP筋處于受力狀態(tài)，所以在研究其在海洋環(huán)境下的耐久性時，需要對其提供拉應(yīng)力。

但目前的實驗裝置一次只能給一根FRP筋提供拉力，這使得實驗的效率大大的減緩,也增加了實驗的誤差。因此，能在模擬海洋環(huán)境下同時給多根FRP筋提供拉力的實驗裝置是需要的。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是為了決現(xiàn)有實驗裝置每次只能給一根FRP筋提供拉力的問題，這種問題會在需要給多根FRP筋提供拉力的實驗中造成不必要的誤差，而提供一種在海洋環(huán)境和拉應(yīng)力作用下多根FRP筋耐久性實驗裝置，本發(fā)明能在模擬海洋環(huán)境下同時給多根FRP筋提供相同拉力，提高實驗效率，減少實驗誤差。

本發(fā)明的目的是這樣實現(xiàn)的：包括容器、設(shè)置在容器底端的上定位板，上定位板的四個角分別安裝有四根圓形固定桿，四根圓形固定桿上依次通過螺帽安裝有下拉板、上受力板和下受力板，上定位板上還設(shè)置有至少三個上FRP筋錨筒，每個上FRP筋錨筒中設(shè)置有FRP筋，每個FRP筋的端部固連有下定位塊，每個下定位塊上連接有一號彈簧，每個一號彈簧的端部連接有上拉塊，每個上拉塊與安裝在下拉板上的帶螺紋的鋼棒連接，每個帶螺紋的鋼棒上設(shè)置有拉力傳感器，拉力傳感器通過采集數(shù)據(jù)線與電腦終端連接，在下拉板與上受力板之間的圓形固定桿上設(shè)置有下拉塊，且下拉塊與下拉板之間設(shè)置有調(diào)整彈簧，在下拉板的中心位置安裝有受拉桿，受拉桿的端部依次穿過上受力板、下受力板并下受力板連接，在每根圓形固定桿的端部還設(shè)置有固定螺帽，固定螺帽與下受力板之間設(shè)置有二號彈簧。

本發(fā)明還包括這樣一些結(jié)構(gòu)特征：

1.在容器內(nèi)設(shè)置有加熱器，加熱器與溫度控制儀連接。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明能在模擬海洋環(huán)境下同時給多根FRP筋提供長時間的相同的拉力，且使其處于相同的環(huán)境下，大大加快了實驗的速度，減少了實驗的誤差。本發(fā)明能在試件出現(xiàn)蠕變后，調(diào)節(jié)試件所受的力，使其所受的拉力始終維持在所需的狀態(tài)。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的實驗裝置整體示意圖；

圖2是本發(fā)明的上定位板的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是本發(fā)明的下拉板的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4是本發(fā)明的上受力板的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5是本發(fā)明的下受力板的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖6(a)、圖6(b)是本發(fā)明的上拉塊的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖7(a)、圖7(b)是本發(fā)明的下定位塊的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖與具體實施方式對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)描述。

結(jié)合圖1至圖6，本發(fā)明包括上FRP筋錨固筒1、上定位板2、螺帽3、圓形固定桿4、FRP筋5、下定位塊6、下FRP筋錨固筒7、彈簧8、螺栓9、上拉塊10、螺帽11、拉力傳感器12、帶螺紋的鋼棒13、下拉板14、螺帽15、受拉桿16、采集數(shù)據(jù)線17、電腦終端18、調(diào)整彈簧19、下拉塊20、螺帽21、螺帽22、上受力板23、螺帽24、下受力板25、螺帽26、半圓環(huán)27、彈簧28、螺帽29、容器30、溫度控制儀31、加熱器32。具體的說本發(fā)明包括容器30、設(shè)置在容器30底端的上定位板2，上定位板2的四個角分別通過一號螺帽3安裝有四根圓形固定桿4，四根圓形固定桿4上依次通過螺帽安裝有下拉板14、上受力板23和下受力板25，上定位板2上還設(shè)置有至少三個上FRP筋錨筒1，每個上FRP筋錨筒1中設(shè)置有FRP筋5，每個FRP筋5的端部固連有下定位塊6，每個下定位塊6上連接有一號彈簧8，每個一號彈簧8的端部連接有上拉塊10，每個上拉塊10與安裝在下拉板14上的帶螺紋的鋼棒13連接，每個帶螺紋的鋼棒13上設(shè)置有拉力傳感器12，拉力傳感器通過采集數(shù)據(jù)線17與電腦終端18連接，在下拉板14與上受力板23之間的圓形固定桿上設(shè)置有下拉20，且下拉塊20與下拉板14之間設(shè)置有調(diào)整彈簧19，在下拉板14的中心位置安裝有受拉桿16，受拉桿16的端部依次穿過上受力板23、下受力板25后通過螺帽26與下受力板25連接，在每根圓形固定桿的端部還設(shè)置有固定螺帽29，固定螺帽29與下受力板之間設(shè)置有二號彈簧28。在容器30內(nèi)設(shè)置有加熱器32，加熱器32與溫度控制儀31連接。

先將只有一端錨固的FRP筋穿入上定位板2中，然后將另一端錨固，再用螺栓9將下定位塊6連接在一起，并保證FRP筋從中間空洞穿過。將彈簧8的一端與下定位塊6連接，另一端與上拉塊10連接。彈簧8用于消除因零件的自重產(chǎn)生的拉力。螺帽11的主要作用是調(diào)節(jié)上拉塊10到上定位板2的距離，使其幾個距離相同。通過帶螺紋的鋼棒13將上拉塊與下拉板連在一起，拉力傳感器12主要用于調(diào)整初始狀態(tài)和讀取最終的拉力數(shù)值。螺帽15主要被用于調(diào)節(jié)下拉板14的水平狀態(tài)，使其在初始狀態(tài)時處于水平狀態(tài)。螺帽22主要使初始的拉力為零。將拉力作用于拉桿16，螺帽21使拉力傳送到整個實驗裝置。螺帽24固定上受力板23，螺帽26將拉桿16與下拉力板連接在一起。通過增加上受力板23和下受力板25之間的距離，將拉力作用到拉桿16上，進(jìn)而將拉力作用到整個實驗裝置。根據(jù)需要測試FRP筋的個數(shù)可以適當(dāng)選擇上定位板2和下拉板14上的孔數(shù)。在容器30內(nèi)注入一定量的海水，利用加熱器32對海水進(jìn)行加熱，溫度控制儀控制海水的溫度。定位裝置將試件定位在實驗裝置內(nèi)；調(diào)節(jié)裝置調(diào)節(jié)FRP筋初始受力狀態(tài)和最終受力狀態(tài)，保證了多根FRP筋受到的拉力相同；拉力傳感器將試件所受的拉力數(shù)據(jù)傳送到電腦終端，便于調(diào)節(jié)FRP筋的受力情況。

本發(fā)明由定位裝置、調(diào)節(jié)裝置、加載裝置、后臺監(jiān)控設(shè)備和溫度控制設(shè)備組成。所述的定位裝置包括上定位板和下定位板，所述調(diào)節(jié)裝置包括彈簧、上拉板、拉力傳感器和下拉板，所述加載裝置包括拉桿、上受力板和下受力板，所述后臺監(jiān)控設(shè)備包括電腦終端。定位裝置將試件定位在實驗裝置內(nèi)；調(diào)節(jié)裝置調(diào)節(jié)FRP筋初始受力狀態(tài)和最終受力狀態(tài)，保證了多根FRP筋受到的拉力相同；拉力傳感器將試件所受的拉力數(shù)據(jù)傳送到電腦終端，便于調(diào)節(jié)FRP筋的受力情況。溫度控制設(shè)備用于調(diào)節(jié)和保持海水的溫度。本發(fā)明能在海洋環(huán)境下同時給多根FRP筋提供長時間的相同的拉力，且能在試件出現(xiàn)蠕變后，調(diào)節(jié)試件所受的力，使其所受的拉力始終維持在所需的狀態(tài)。