CN111624118B - 一种测试混凝土开裂情况下焊钉抗剪性能的试验方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种测试混凝土开裂情况下焊钉抗剪性能的试验方法，试验时把试件放置到试验框架中；试件包括工字型混凝土试件和钢结构，钢结构与工字型混凝土试件之间通过焊钉连接，腹板块体上设置有横向刻槽；在上翼缘块体和下翼缘块体之间放置千斤顶，然后同步对称施加压力，继续施加千斤顶使得腹板块体沿着刻槽的位置发生开裂，得到开展状态的混凝土；试验框架内设置有上平台和下平台，竖向加载油缸通过上平台对钢结构施加压力，直到焊钉被剪断为止，得到焊钉的抗剪承载力；本发明的试验方法测出的抗剪力学性能可以更加真实地反映出位于混凝土开裂区的焊钉连接件的受力特性，更加符合实际工程情况。

Description

一种测试混凝土开裂情况下焊钉抗剪性能的试验方法
技术领域
本发明涉及试件抗剪承载力试验装置技术领域，特别是涉及一种测试混凝土开裂情况下焊钉抗剪性能的试验方法。
背景技术
在组合结构桥梁中，需要采用连接件把钢结构和混凝土部分有效结合才能形成协同受力的组合结构，目前工程上使用最多的连接件为焊钉连接件。焊钉连接件一端焊接在钢结构上，整个焊钉结构包裹在混凝土中，通常采用其抗剪承载力进行结构的设计计算。焊钉的抗剪承载力通常是采用推出试验测试进行测试，目前比较通用的测试方法是采用一个工字形钢构件通过焊钉连接两块混凝土，在试验机上对钢构件施加推力使得钢构件与混凝土之间发生滑移最终推断焊钉，得到焊钉的抗剪承载力及抗剪刚度等力学性能指标。
目前通用的焊钉连接件推出试验是基于混凝土完好无损的状态下进行的，而实际的组合梁桥的中间支墩附近会承受负弯矩作用，使得混凝土受拉开裂，因此该部位的焊钉实际是处于混凝土开裂状态下工作的。从而传统的焊钉连接件推出试验测出的抗剪性能指标，并不能真实地反映出位于混凝土开裂区的焊钉连接件的受力特性。
因此，提出了一种混凝土开裂情况下的测试焊钉抗剪承载力的试验方法，是本领域技术人员亟需解决的技术问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种测试混凝土开裂情况下焊钉抗剪性能的试验方法，以解决上述现有技术存在的问题，该试验方法测出的抗剪力学性能可以更加真实地反映出位于混凝土开裂区的焊钉连接件的受力特性，更加符合实际工程情况。
为实现上述目的，本发明提供了如下方案：
本发明提供一种测试混凝土开裂情况下焊钉抗剪性能的试验方法，包括以下步骤：
(1)把试件放置到试验框架中；试件包括工字型混凝土试件和钢结构，所述工字型混凝土试件包括上翼缘块体、下翼缘块体和腹板块体，所述工字型混凝土试件的腹板块体的前后侧设置有所述钢结构，所述钢结构与所述工字型混凝土试件之间通过焊钉连接，所述腹板块体上设置有横向刻槽；
(2)在工字型混凝土试件的上翼缘块体和下翼缘块体之间放置千斤顶，然后同步对称施加压力，使得每一个千斤顶的上、下端分别与上翼缘块体的下表面和下翼缘块体的上表面接触顶紧，千斤顶继续施加压力使得腹板块体沿着刻槽的位置发生开裂，得到开展状态的混凝土，根据裂缝宽度需要的大小调整好千斤顶的力，并进行锁定保持该力不变；
(3)所述试验框架内设置有上平台和下平台，所述上平台设置于所述工字型混凝土试件的顶部，所述下平台设置于所述工字型混凝土试件的底部，所述上平台与所述上翼缘块体之间留有竖向空间，所述上平台与所述试验框架的上横梁之间设置有竖向加载油缸，两个所述钢结构底部悬空，两个所述钢结构的顶端凸出于所述上翼缘块体的顶端面，竖向加载油缸通过上平台对钢结构施加压力，直到焊钉被剪断为止，得到焊钉的抗剪承载力。
优选地，所述试验框架为由所述上横梁、所述下横梁和两个立柱组成的矩形框架。
优选地，所述工字型混凝土试件是关于中心全对称的几何体，共有1个。
优选地，所述钢结构为竖向设置的工字型钢，共有2个。
优选地，所述焊钉横向设置，所述焊钉一端与所述钢结构焊接连接，另一端包埋于所述工字型混凝土试件内。
优选地，所述刻槽设置于所述腹板块体的中部，所述焊钉与所述刻槽处于同一水平面上。
优选地，两个所述千斤顶对称设置，两个所述千斤顶同步对所述工字型混凝土试件施加作用力。
优选地，所述下平台设置于所述下横梁的顶部，所述下平台的顶端面与所述下翼缘块体接触设置。
优选地，先对两个所述千斤顶同步施加作用力，使得所述工字型混凝土试件的在腹板块体中部开裂，再通过所述竖向加载油缸对所述钢结构施加压力，测试所述焊钉的变形和所述竖向加载油缸，得到焊钉的荷载-变形关系，加载到焊钉被剪断为止，得到焊钉的抗剪承载力
本发明相对于现有技术取得了以下有益技术效果：
本发明提供的测试混凝土开裂情况下焊钉抗剪性能的试验方法，测出的抗剪力学性能可以更加真实地反映出位于混凝土开裂区的焊钉连接件的受力特性，更加符合实际工程情况。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明中测试混凝土开裂情况下焊钉抗剪性能的试验装置的工作状态示意图；
图2为本发明中试件的结构示意图；
图3为本发明中钢结构的结构示意图；
图4为本发明中工字型混凝土试件的结构示意图；
图中：1-试验框架、11-上横梁、12-下横梁、13-立柱、2-千斤顶、3-竖向加载油缸、4-试件、41-腹板块体、42-钢结构、43-刻槽、44-上翼缘块体、45-下翼缘块体、46-焊钉、5-上平台、6-下平台。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明的目的是提供一种测试混凝土开裂情况下焊钉抗剪性能的试验方法，以解决现有技术存在的问题。
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
本实施例中的测试混凝土开裂情况下焊钉抗剪性能的试验方法，包括以下步骤：
(1)把试件4放置到试验框架1中，如图1-4所示，试件4包括工字型混凝土试件和钢结构42，工字型混凝土试件包括上翼缘块体44、下翼缘块体45和腹板块体41，工字型混凝土试件的腹板块体41的前后侧设置有钢结构42，钢结构42为竖向设置的工字型钢，钢结构42与工字型混凝土试件之间通过焊钉46连接，腹板块体41上设置有横向刻槽43；
(2)在上翼缘块体44和下翼缘块体45之间放置千斤顶2，然后同步对称施加压力，使得每一个千斤顶2的上、下端分别与上翼缘块体44的下表面和下翼缘块体45的上表面接触顶紧，千斤顶2继续施加压力使得腹板块体41沿着刻槽43的位置发生开裂，得到开展状态的混凝土，根据裂缝宽度需要的大小调整好千斤顶2的力，并进行锁定保持该力不变；
(3)试验框架1内设置有上平台5和下平台6，上平台5设置于工字型混凝土试件的顶部，下平台6设置于工字型混凝土试件的底部，上平台5与上翼缘块体44之间留有竖向空间，上平台5与试验框架1的上横梁11之间设置有竖向加载油缸3，两个钢结构42底部悬空，两个钢结构42的顶端凸出于上翼缘块体的顶端面并与上平台5的底端面接触；竖向加载油缸3通过上平台5对钢结构42施加压力，直到焊钉46被剪断为止，得到焊钉的抗剪承载力。
于本具体实施例中，试验框架1为由上横梁11、下横梁12和两个立柱13组成的矩形框架。
于本具体实施例中，工字型混凝土试件是关于中心全对称的几何体，共有1个；钢结构42为竖向设置的工字型钢，共有2个；
于本具体实施例中，刻槽43设置于腹板块体41的中部，焊钉46与刻槽43处于同一水平面上。
于本具体实施例中，焊钉46横向设置，焊钉46一端与钢结构42焊接连接，另一端包埋于工字型混凝土试件内。
于本具体实施例中，两个千斤顶2对称设置，两个千斤顶2同步对工字型混凝土试件施加作用力。
于本具体实施例中，下平台6设置于下横梁12的顶部，下平台6的顶端面与下翼缘块体45接触设置。
于本具体实施例中，先对两个千斤顶2同步施加作用力，使得工字型混凝土试件的在腹板块体41中部开裂，再通过竖向加载油缸3对钢结构42施加压力，测试焊钉46的变形，得到焊钉46的荷载-变形关系，加载到焊钉46被剪断为止，得到焊钉46的抗剪承载力。
本发明应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (9)

1.一种测试混凝土开裂情况下焊钉抗剪性能的试验方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)把试件放置到试验框架中；试件包括工字型混凝土试件和钢结构，所述工字型混凝土试件包括上翼缘块体、下翼缘块体和腹板块体，所述工字型混凝土试件的腹板块体的前后侧设置有所述钢结构，所述钢结构与所述工字型混凝土试件之间通过焊钉连接，所述腹板块体上设置有横向刻槽；
(2)在工字型混凝土试件的上翼缘块体和下翼缘块体之间放置千斤顶，然后同步对称施加压力，使得每一个千斤顶的上、下端分别与上翼缘块体的下表面和下翼缘块体的上表面接触顶紧，千斤顶继续施加压力使得腹板块体沿着刻槽的位置发生开裂，得到开展状态的混凝土，根据裂缝宽度需要的大小调整好千斤顶的力，并进行锁定保持该力不变；
(3)所述试验框架内设置有上平台和下平台，所述上平台设置于所述工字型混凝土试件的顶部，所述下平台设置于所述工字型混凝土试件的底部，所述上平台与所述上翼缘块体之间留有竖向空间，所述上平台与所述试验框架的上横梁之间设置有竖向加载油缸，两个所述钢结构底部悬空，两个所述钢结构的顶端凸出于所述上翼缘块体的顶端面，竖向加载油缸通过上平台对钢结构施加压力，直到焊钉被剪断为止，得到焊钉的抗剪承载力。
2.根据权利要求1所述的测试混凝土开裂情况下焊钉抗剪性能的试验方法，其特征在于：所述试验框架为由上横梁、下横梁和两个立柱组成的矩形框架。
3.根据权利要求1所述的测试混凝土开裂情况下焊钉抗剪性能的试验方法，其特征在于：所述工字型混凝土试件是关于中心全对称的几何体，共有1个。
4.根据权利要求1所述的测试混凝土开裂情况下焊钉抗剪性能的试验方法，其特征在于：所述钢结构为竖向设置的工字型钢，共有2个。
5.根据权利要求1所述的测试混凝土开裂情况下焊钉抗剪性能的试验方法，其特征在于：所述焊钉横向设置，所述焊钉一端与所述钢结构焊接连接，另一端包埋于所述工字型混凝土试件内。
6.根据权利要求1所述的测试混凝土开裂情况下焊钉抗剪性能的试验方法，其特征在于：所述刻槽设置于所述腹板块体的中部，所述焊钉与所述刻槽处于同一水平面上。
7.根据权利要求1所述的测试混凝土开裂情况下焊钉抗剪性能的试验方法，其特征在于：两个所述千斤顶对称设置，两个所述千斤顶同步对所述工字型混凝土试件施加作用力。
8.根据权利要求2所述的测试混凝土开裂情况下焊钉抗剪性能的试验方法，其特征在于：所述下平台设置于下横梁的顶部，所述下平台的顶端面与所述下翼缘块体接触设置。
9.根据权利要求1所述的测试混凝土开裂情况下焊钉抗剪性能的试验方法，其特征在于：先对两个所述千斤顶同步施加作用力，使得所述工字型混凝土试件的在腹板块体中部开裂，再通过所述竖向加载油缸对所述钢结构施加压力，测试所述焊钉的变形，得到焊钉的荷载-变形关系，加载到焊钉被剪断为止，得到焊钉的抗剪承载力。
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JPS61247940A (ja) * 1985-04-26 1986-11-05 Potsupuribetsuto Fastener Kk スタツドの溶接強度検査装置
JPH0422843A (ja) * 1990-05-17 1992-01-27 Takiron Co Ltd スタッド強度試験装置
CN203191253U (zh) * 2013-03-29 2013-09-11 浙江东南网架股份有限公司 一种栓钉焊接拉伸试验夹具

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