CN103226092A - 一种反复荷载下的钢筋混凝土粘结滑移试件及制作方法 - Google Patents

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Abstract

一种反复荷载下的钢筋混凝土粘结滑移试件，属于结构试验理论研究技术领域。4根外纵筋2分别固定在箍筋4的四角，箍筋4沿外纵筋2的长度方向等间距布置；内纵筋3的中部固定钢套管7，且在试件端头及中部均套上PVC管6；内纵筋3的长度超过混凝土1的长度，以便测量钢筋的相对滑移；2根内纵筋3固定在箍筋宽度方向两对边中心，2根腰筋5固定在箍筋高度方向两对边的中心，形成钢筋笼；在钢筋笼中心位置设1根腰筋5，增强试件中部的变形能力；在钢筋笼外面支模板浇筑混凝土1，成型后即为钢筋混凝土粘结滑移试件。本发明构造简单，成本低廉，对该钢筋混凝土粘结滑移试件的双向反复加载，能模拟钢筋和混凝的粘结状况在反复荷载下的退化性能。

Description

一种反复荷载下的钢筋混凝土粘结滑移试件及制作方法
技术领域
本发明是一种反复荷载下的钢筋混凝土粘结滑移试件及制作方法，属于结构试验理论研究技术。
背景技术
在工程结构中，钢筋和混凝土协同受力。当混凝土构件的内力发生变化，钢筋和混凝土将发生相对位移，改变应力的分布，甚至提前发生破坏。另外，钢筋和混凝土的粘结状况在重复和反复荷载作用下逐渐退化，对于结构的疲劳和抗震性能都有重要影响。因而，钢筋和混凝土的粘结问题在工程中受到重视。
钢筋和混凝土的粘结作用是个局部应力状态，应力和应变分布复杂，又有混凝土的局部裂缝和两者的相对滑移，构件的平截面假定不再使用，而且影响因素众多，这些都成为研究工作中的难点。
现有拉式试验采用的棱柱形试件和梁式试验采用的梁式试件，都是测定钢筋和混凝土在单向荷载作用的粘结状况。
发明内容
在传统的钢筋混凝土粘结滑移试件的基础上，提出一种反复荷载下的钢筋混凝土粘结滑移试件。该试件中部为“X形”，在反复加载过程中发挥“铰”的作用，通过对其双向循环加载可以研究钢筋和混凝土的粘结状况在反复荷载下的退化性能。
本发明采用的技术方案是：一种反复荷载下的钢筋混凝土粘结滑移试件包括混凝土1、外纵筋2、内纵筋3、箍筋4、腰筋5、PVC管6、钢套管7。4根外纵筋2分别固定在箍筋4的四角，箍筋4沿外纵筋2的长度方向等间距布置；在内纵筋3的中部固定钢套管7，内纵筋3的长度超过混凝土1的长度，以便伸出试件测量钢筋的相对滑移；内纵筋3在试件端头及中部部位均套上PVC管6；2根内纵筋3固定在箍筋宽度方向两对边中心，2根腰筋5固定在箍筋高度方向两对边的中心，形成钢筋笼；在钢筋笼中心位置设1根腰筋5，增强试件中部的变形能力；在钢筋笼外面支模板浇筑混凝土1，成型后即为钢筋混凝土粘结滑移试件。
所述的钢筋混凝土粘结滑移试件中部为“X形”，试件中部的内纵筋3暴露在外面，便于架设位移计8测量钢筋的相对滑移。所述的外纵筋2在试件的中部弯起，既作为试件一侧的上纵筋，也作为另一侧的下纵筋，两侧的外纵筋2弯起部分在试件中部交叉形成“X形”。
所述的内纵筋3中部固定的钢套管7内部带螺纹，能与内纵筋3紧密连接，保证反复荷载下的协同受力，提高内纵筋3的拉压性能；内纵筋3中部的PVC管6设在钢套管7的外部，形成内纵筋3与混凝土1的无粘结段。
所述的内纵筋3在试件两端端头及中部均套PVC管6，中间保留钢筋与混凝土的粘结段；内纵筋3的两端伸出混凝土1一段距离，便于在端头架设位移计8测量内纵筋端头的相对滑移。
所述的外纵筋2、腰筋5与箍筋4的固定采用绑扎连接或者焊接连接。
所述的一种反复荷载下的钢筋混凝土粘结滑移试件的制作方法，其制作步骤如下：
1）4根外纵筋2分别与箍筋4的四角固定连接，箍筋4沿外纵筋3的长度方向等间距布置；
2）内纵筋3中部固定钢套管7，并在试件两端端头及中间部位均套上PVC管6，中间保留钢筋与混凝土的粘结段；
3）将内纵筋3及腰筋5分别固定在箍筋4周边的中心，形成钢筋笼；
4）在钢筋笼中心设1根腰筋5，增强试件中部的变形能力；
5）支模板浇筑混凝土1，成型后即为反复荷载下的钢筋混凝土粘结滑移试件。
本发明可以取得如下有益成果：
1)通过对该钢筋混凝土粘结滑移试件的双向反复加载，能模拟钢筋和混凝的粘结状况在反复荷载下的退化性能。
2)所研究钢筋的两端及中部均暴露在外部，方便架设位移计，准确测量钢筋和混凝土之间的相对滑移。
3)试件内外纵筋在试件中部弯起，连接受力过程中的受压区和受拉区，实现加载过程中构件的整体协同受力。
附图说明
图1是钢筋混凝土粘结滑移试件示意图；
图2是1-1剖面图；
其中：1-混凝土；2-外纵筋；3-内纵筋；4-箍筋；5-腰筋；6-PVC管；7-钢套管；8-位移计。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明做进一步的说明：
如图1所示，反复荷载下的粘结滑移试件包括混凝土1、外纵筋2、内纵筋3、箍筋4、腰筋5、PVC管6、钢套管7；图2为试件的1-1剖面图。4根外纵筋2分别固定在箍筋4的四角，箍筋4沿外纵筋2的长度方向等间距布置；在内纵筋3的中部固定钢套管7，内纵筋3的长度超过混凝土1的长度，以便伸出试件测量钢筋的相对滑移；内纵筋3在试件端头及中部部位均套上PVC管6；2根内纵筋3固定在箍筋宽度方向两对边中心，2根腰筋5固定在箍筋高度方向两对边的中心，形成钢筋笼；在钢筋笼中心位置设1根腰筋5，增强试件中部的变形能力；在钢筋笼外面支模板浇筑混凝土1，成型后即为钢筋混凝土粘结滑移试件。
下面结合附图具体说明本实施例粘结滑移试件的制作方法：
1）4根外纵筋2分别绑扎在箍筋4的四角，箍筋4距试件端头50mm处沿外纵筋2的长度方向等间距150mm布置；
2）在内纵筋3的中部300mm范围内固定钢套管7，增大内纵筋3局部的面积，提高其受力性能；
3）在试件两端头内纵筋3长度100mm及中部300mm长度位置套PVC管6，中间预留粘结段长度大于10d，d为内纵筋3的直径。内纵筋3两端各伸出试件100mm，便于架设位移计测量钢筋的相对滑移；
4）将内纵筋3及腰筋5分别绑扎在箍筋4周边的中心，形成钢筋笼；
5）在钢筋笼中心设1根腰筋5，增强试件中部的变形能力；为准确定位中心位置的腰筋，在箍筋上焊接短钢筋定位；
6）支模板，在试件中部形成三角形凹槽，浇筑混凝土成型后即为钢筋混凝土粘结滑移试件。
以上为本发明的典型实施例，本发明的实施不限于此。

Claims (6)

1.一种反复荷载下的钢筋混凝土粘结滑移试件，其特征在于：其包括混凝土(1)、外纵筋(2)、内纵筋(3)、箍筋(4)、腰筋(5)、PVC管(6)、钢套管(7)；其中：4根外纵筋（2）分别固定在箍筋（4）的四角，箍筋（4）沿外纵筋（2）的长度方向等间距布置；在内纵筋（3）的中部固定钢套管（7），内纵筋（3）的长度超过混凝土(1)的长度，以便测量钢筋端部的相对滑移；内纵筋（3）在试件端头及中部部位均套上PVC管（6）；2根内纵筋（3）固定在箍筋宽度方向两对边中心，2根腰筋（5）固定在箍筋高度方向两对边的中心，形成钢筋笼；在钢筋笼中心位置设1根腰筋（5），增强试件中部的变形能力；在钢筋笼外面支模板浇筑混凝土（1），成型后即为钢筋混凝土粘结滑移试件。
2.根据权利要求1所述的一种反复荷载下的钢筋混凝土粘结滑移试件，其特征在于：所述的钢筋混凝土粘结滑移试件中部为“X形”，试件中部的内纵筋（3）暴露在外面，便于架设位移计（8）测量钢筋的相对滑移；所述的外纵筋（2）在试件的中部弯起，既作为试件一侧的上纵筋，也作为另一侧的下纵筋，两侧的外纵筋（2）弯起部分在试件中部交叉形成“X形”。
3.根据权利要求1所述的一种反复荷载下的钢筋混凝土粘结滑移试件，其特征在于：所述内纵筋（3）中部固定的钢套管（7）内部带螺纹，与内纵筋（3）紧密连接，保证反复荷载下的协同受力，提高内纵筋（3）的拉压性能；内纵筋（3）中部的PVC管（6）设在钢套管（7）的外部，形成内纵筋（3）与混凝土（1）的无粘结段。
4.根据权利要求1所述的一种反复荷载下的钢筋混凝土粘结滑移试件，其特征在于：所述的内纵筋（3）在试件两端端头及中部均套PVC管（6），中间保留钢筋与混凝土的粘结段；内纵筋（3）的两端伸出混凝土（1）一段距离，便于在端头架设位移计（8）测量内纵筋端头的相对滑移。
5.根据权利要求1所述的一种反复荷载下的钢筋混凝土粘结滑移试件，其特征在于：所述的外纵筋（2）、腰筋（5）与箍筋（4）的固定采用绑扎或者焊接连接。
6.权利要求1所述的一种反复荷载下的钢筋混凝土粘结滑移试件的制作方法，其特征在于：其制作步骤如下：
1）4根外纵筋（2）分别与箍筋（4）的四角固定连接，箍筋（4）沿外纵筋（3）的长度方向等间距布置；
2）内纵筋（3）中部固定钢套管（7），并在试件两端端头及中间部位均套上PVC管（6），中间保留钢筋与混凝土的粘结段；
3）将内纵筋（3）及腰筋（5）分别固定在箍筋（4）周边的中心，形成钢筋笼；
4）在钢筋笼中心设1根腰筋（5），增强试件中部的变形能力；
5）支模板浇筑混凝土（1），成型后即为反复荷载下的钢筋混凝土粘结滑移试件。
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