CN105866026A - 一种用于测试反复荷载下钢筋-混凝土粘结性能的试验装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种用于测试反复荷载下钢筋‑混凝土粘结性能的试验装置，该试验装置包括固定铰支座、滑动铰支座、中间连接铰、螺纹圆钢柱和上部连接机器装置。固定铰支座上侧与混凝土试件固定，下侧与加载装置固定，中间安装钢柱。滑动铰支座上侧与混凝土试件固定，下侧与加载装置连接。中间连接铰固定在混凝土试件左右两侧，用来控制试件受到反复荷载时候的微小转动不受其他因素影响。上部连接装置上方钢板与试验机的反力装置连接；下方带孔钢板与两个固定铰支座连接；钢板和带孔钢板通过球铰连接。本发明解决了传统反复荷载下拉拔粘结试验中钢筋、混凝土应力状态与真实情况不符的问题，本发明可以通过半梁式试件测试钢筋‑混凝土的粘结性能。

Description

一种用于测试反复荷载下钢筋-混凝土粘结性能的试验装置

技术领域

本发明属于土木与结构工程领域，涉及一种用于测试反复荷载下钢筋-混凝土粘结性能的试验装置。

背景技术

在钢筋混凝土结构中，可靠的粘结是保证钢筋与混凝土两种材料共同工作的基础。一直以来，钢筋-混凝土的粘结性能是土木与结构工程中的基本问题。在地震、风等反复荷载作用下，钢筋与混凝土之间的粘结性能会随着加载历程发生衰退，从而危害结构安全。因此很有必要通过试验手段，测试钢筋与混凝土之间的粘结参数，用于结构设计及分析。

当前反复荷载下钢筋与混凝土的粘结性能测试主要应用拉拔试验方式进行。该试验方法装置和试件形式较为简单，但采用这种方法，试验中混凝土和钢筋的应力状态是不同的。具体而言，当钢筋受拉时，混凝土是受压的，反之亦然。而无论混凝土和钢筋是受拉还是受压，在结构构件中这均不是一个真实的状态。研究表明，应力状态会对粘结性能产生较大的影响，在非真实应力状态下进行的试验，其结果的应用性将会受到限制。因此，亟待需要一种可用于反复荷载加载，且满足构件或结构中真实应力状态的钢筋与混凝土粘结性能的试验装置。

发明内容

本发明提供一种可用于反复荷载加载的钢筋-混凝土粘结性能试验装置，且在试验过程中，钢筋与混凝土的应力状态与真实构件或结构相符合。该试验装置可应用于普通的液压伺服拉压试验机，且可考虑不同的试件参数或尺寸。

本发明的技术方案为：

一种用于测试反复荷载下钢筋-混凝土粘结性能的试验装置，包括固定铰支座1、滑动铰支座2、中间连接铰3、螺纹圆钢柱5和上部连接机器装置6。

所述的固定铰支座1上侧通过螺纹圆钢柱5与混凝土试件10固定，下侧通过螺栓7与加载装置固定，用来支撑试件并传递反复荷载；固定铰支座1中间安装作为转轴的钢柱8。

所述的滑动铰支座2上侧通过螺纹圆钢柱5与混凝土试件10固定，下侧通过螺栓7与加载装置连接，用来支撑试件并传递反复荷载；滑动铰支座2中间安装带有钢柱8作为轴心的杠杆9。

所述的中间连接铰3左右通过螺纹圆钢柱5固定在混凝土试件10左右两侧，用来控制试件受到反复荷载时候的微小转动不受其他因素影响。

考虑到螺纹圆钢柱5在构件表面有交叉，防止出现阻碍的情况，带孔钢板4有两种不同的规格：一种带孔钢板A4，一种带孔钢板B15，二者的区别在于带孔钢板A4的孔距大于带孔钢板B15。在使用时，带孔钢板A4通过螺纹圆钢柱5将固定铰支座1和滑动铰支座2固定在混凝土试件10上下两侧；带孔钢板B15通过螺纹圆钢柱5将中间连接铰3固定在混凝土试件10之间。带孔钢板A4和B15上均有对称布置的圆孔11，目的为可调节螺纹圆钢柱5之间的距离，以便适用于不同宽度的试件。

所述的上部连接装置6如图9所示，包括上方钢板12、下方带孔钢板13和球铰14；上方钢板12通过螺栓7与试验机的反力装置固定连接；下方带孔钢板13通过螺栓7与两个固定铰支座1连接；钢板12和带孔钢板13通过球铰14连接；带孔钢板13上与带孔钢板4类似，上面设有多排孔，可调节两受力点之间距离，适用于不同受力要求或尺寸的试件。

本发明有益效果为：解决了传统反复荷载下拉拔粘结试验中钢筋、混凝土应力状态与真实情况不符的问题，采用本发明装置可以通过半梁式试件测试钢筋-混凝土的粘结性能。在施加反复荷载过程中，加载装置与试验装置不会产生脱离或多余约束。本装置可重复利用，并可考虑多种试件的尺寸。

附图说明

图1是本发明整体结构示意图；

图2是本发明固定铰支座1的平面图；

图3是本发明固定铰支座1的侧视图；

图4是本发明滑动铰支座2的平面图；

图5是本发明滑动铰支座2的侧视图；

图6是本发明中间连接铰3的平面图；

图7是本发明中间连接铰3的侧视图；

图8是本发明带孔钢板平面图；

图9是本发明上部连接装置6的平面图；

图中：1固定铰支座；2滑动铰支座；3中间连接铰；4带孔钢板；5螺纹圆钢柱；6上部连接机器装置；7螺栓；8钢柱；9杠杆；10混凝土试件；11圆孔；12上侧与试验机相连的钢板；13下侧与两个固定铰支座相连的带孔钢板；14球铰；15带孔钢板B。

具体实施方式

以下结合附图和技术方案，进一步说明本发明的具体实施方式。安装及使用步骤具体为：

(1)首先将固定或滑动铰支座与试件相连接。如图1所示，将中间连接铰3通过螺纹圆钢柱5和带孔钢板B15固定在混凝土试件10的中间部位；再将试件上部的两个固定铰支座1按照试验方案确定的位置通过螺纹圆钢柱5和带孔钢板4A与混凝土试件10连接(每根螺纹圆钢柱5穿过带孔钢板4后均通过两个螺母反向紧固，下同)；再将一个固定铰支座1通过螺纹圆钢柱5和带孔钢板4A固定在混凝土试件10的左下部；最后将一个滑动铰支座2通过螺纹圆钢柱5和带孔钢板4A固定在混凝土试件10的右下部。

(2)将上部连接机器装置6的上侧钢板12通过螺栓7与试验机反力装置连接。

(3)将连接好铰支座的试件吊装到试验机上，将试件下部的固定铰支座1和滑动铰支座2通过螺栓7与试验机的加载装置相连接；

(4)调节反力装置的高度，使上部连接机器装置6的下侧带孔钢板13与试件上部固定铰支座1的上侧尽量接近，直到可以通过螺栓7将二者固定。

(5)装置安装完毕后施加反复荷载，荷载由试件下部的固定铰支座1和滑动铰支座2进行传递，试件上部的连接装置6提供反力与荷载平衡。在反复荷载施加过程中，装置不会脱落且试件无多余约束。

Claims (2)

1.一种用于测试反复荷载下钢筋-混凝土粘结性能的试验装置，包括固定铰支座(1)、滑动铰支座(2)、中间连接铰(3)、螺纹圆钢柱(5)和上部连接机器装置(6)；

所述的固定铰支座(1)上侧通过螺纹圆钢柱(5)与混凝土试件(10)固定，下侧通过螺栓(7)与加载装置固定，中间安装钢柱(8)；所述的滑动铰支座(2)上侧通过螺纹圆钢柱(5)与混凝土试件(10)固定，下侧通过螺栓(7)与加载装置连接，中间安装带有钢柱(8)的杠杆(9)；所述的中间连接铰(3)通过螺纹圆钢柱(5)固定在混凝土试件(10)两侧；所述的带孔钢板A(4)通过螺纹圆钢柱(5)将固定铰支座(1)和滑动铰支座(2)固定在混凝土试件(10)的上方和下方；所述的带孔钢板B(15)通过螺纹圆钢柱(5)将中间连接铰(3)固定在混凝土试件(10)中间；所述的上部连接装置(6)中的上方钢板(12)与试验机的反力装置固定连接；下方带孔钢板(13)与两个固定铰支座(1)连接；钢板(12)和带孔钢板(13)通过球铰(14)连接。

2.根据权利要求1所述的试验装置，其特征在于，带孔钢板A(4)和带孔钢板B(15)上均有对称布置的圆孔(11)，带孔钢板A(4)的孔距大于带孔钢板B(15)。