CN112504958B - 钢筋混凝土粘结滑移的测试装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及实验设备技术领域，尤其涉及钢筋混凝土粘结滑移的测试装置，包括固定组件、加载组件和测量组件，固定组件用于固定试件的混凝土块，加载组件包括驱动件和两个加载板，驱动件与两个加载板连接，以驱动加载板沿加载方向移动，两个加载板沿加载方向相对设置，两个加载板分别位于试件的混凝土块沿钢筋轴向的两侧，且均位于试件的两个锚具之间，测量组件设置于加载板上，测量组件用于测量试件的钢筋与混凝土块的相对滑移量。能够对钢筋混凝土的试件进行反复荷载作用下双向拔出试验，实现双向加载过程，保证试验加载过程稳定。可有效测定反复荷载作用下钢筋‑混凝土粘结滑移性能，所得结果可真实反映实际工程中钢筋与混凝土间的粘结性能。

Description

钢筋混凝土粘结滑移的测试装置

技术领域

本发明涉及实验设备技术领域，尤其涉及钢筋混凝土粘结滑移的测试装置。

背景技术

目前，钢筋混凝土中，钢筋与混凝土间的粘结力是二者共同工作的基础，而钢筋与混凝土粘结部位受力状态复杂，难以直接观测并分析其失效机理，因此，通常采用拔出试验直接测定钢筋-混凝土粘结滑移性能。试验室中应用较为普遍的拔出试验装置一般都只可实现单向拔出试验，而实际工程中钢筋混凝土多处于反复荷载作用下，钢筋与混凝土的粘结强度远低于单向拔出试验测得的粘结强度，所以，仅采用单向拔出试验测定钢筋与混凝土粘结性能所得结果偏差大，不够科学准确。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种钢筋混凝土粘结滑移的测试装置，能够对钢筋混凝土的试件进行反复荷载作用下双向拔出试验，实现双向加载过程，保证试验加载过程稳定。该装置制造、安装简单，便于操控且传力机理明确，节约试验时时间和人工成本，可有效测定反复荷载作用下钢筋-混凝土粘结滑移性能，所得结果可真实反映实际工程中钢筋与混凝土间的粘结性能。

根据本发明第一方面实施例的钢筋混凝土粘结滑移的测试装置，包括固定组件、加载组件和测量组件，所述固定组件用于固定试件的混凝土块，所述加载组件包括驱动件和两个加载板，所述驱动件与两个所述加载板连接，以驱动所述加载板沿加载方向移动，两个所述加载板沿所述加载方向相对设置，两个所述加载板分别位于所述试件的混凝土块沿钢筋轴向的两侧，且均位于所述试件的两个锚具之间，所述测量组件设置于所述加载板上，所述测量组件用于测量所述试件的钢筋与混凝土块的相对滑移量。

根据本发明的一个实施例，两个所述加载板均上设有第一缺口，所述第一缺口沿垂直于所述加载方向延伸，且所述第一缺口的宽度大于或等于所述试件的钢筋的直径，且小于所述试件的锚具的直径。

根据本发明的一个实施例，所述驱动件包括加载梁和第一固定杆，且所述第一固定杆依次与两个所述加载板连接，所述加载梁与所述第一固定杆连接，以驱动所述第一固定杆带动所述加载板沿加载方向移动。

根据本发明的一个实施例，所述加载梁与所述第一固定杆通过第一安装板连接。

根据本发明的一个实施例，所述固定组件包括两个固定板，两个所述固定板在所述试件的混凝土块沿钢筋轴向的两侧夹置所述试件，且所述固定板与所述加载板之间具有间隙。

根据本发明的一个实施例，两个所述固定板上均设有第二缺口，所述第二缺口与所述第一缺口相对设置，且所述第二缺口的宽度大于或等于所述试件的钢筋的直径，且小于所述试件的锚具的直径。

根据本发明的一个实施例，所述固定组件还包括固定梁和第二固定杆，所述第二固定杆依次连接两个所述固定板，所述固定梁与所述第二固定杆连接。

根据本发明的一个实施例，所述固定梁与所述第二固定杆通过第二安装板连接。

根据本发明的一个实施例，所述测量组件包括位移计，所述位移计的指针与所述试件的钢筋的端部接触。

根据本发明的一个实施例，所述加载板与其靠近的所述试件的锚具之间相距9mm～11mm。

本发明实施例中的上述一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果：本发明实施例的钢筋混凝土粘结滑移的测试装置，固定组件固定试件的混凝土块保持不动，驱动件驱动两个加载板同时移动，当驱动件驱动加载板正向加载移动时，一个加载板逐渐接近其靠近的试件的锚具，锚具固定在试件钢筋上，在加载板接触并顶推锚具的过程中，钢筋与混凝土块之间发生滑移，此时加载板上设置的测量组件与钢筋接触，可测得试件的钢筋与混凝土块的相对滑移量，当驱动件驱动加载板反向加载移动时，另一个加载板逐渐接近其靠近的试件的锚具，在加载板接触并顶推锚具的过程中，钢筋与混凝土块之间发生滑移，此时加载板上设置的测量组件与钢筋接触，可测得试件的钢筋与混凝土块的相对滑移量。

相较于普通拉拔试件加载装置，本发明是测定反复荷载下钢筋-混凝土粘结滑移性能的试验装置，能够对钢筋混凝土的试件进行反复荷载作用下双向拔出试验，实现双向加载过程，保证试验加载过程稳定。该装置制造、安装简单，便于操控且传力机理明确，节约试验时时间和人工成本，可有效测定反复荷载作用下钢筋-混凝土粘结滑移性能，所得结果可真实反映实际工程中钢筋与混凝土间的粘结性能。解决现有试验装置中存在的单向加载方式只能满足单向拔出试验、试验结果不够真实等问题。

除了上面所描述的本发明解决的技术问题、构成的技术方案的技术特征以及有这些技术方案的技术特征所带来的优点之外，本发明的其他技术特征及这些技术特征带来的优点，将结合附图作出进一步说明，或通过本发明的实践了解到。

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，下面将对实施例或现有技术描述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是本发明实施例钢筋混凝土粘结滑移的测试装置的结构示意图；

图2是本发明实施例钢筋混凝土粘结滑移的测试装置的主视图；

图3是本发明实施例钢筋混凝土粘结滑移的测试装置的固定板和加载板的配合结构示意图。

附图标记：

1：固定组件；11：固定板；12：固定梁；13：第二固定杆；14：第二安装板；15：第二缺口；111：第一固定板；112：第二固定板；

2：加载组件；21：驱动件；22：加载板；23：第一缺口；211：加载梁；212：第一固定杆；213：第一安装板；221：第一加载板；222：第二加载板；

3：测量组件；31：位移计；311：第一位移计；312：第二位移计；

4：试件；41：混凝土块；42：钢筋；43：锚具；431：第一锚具；432：第二锚具；

5：基座；6：立柱。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明的实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不能用来限制本发明的范围。

在本发明实施例的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明实施例和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明实施例的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明实施例的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明实施例中的具体含义。

在本发明实施例中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明实施例的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

如图1和图2所示，本发明实施例提供的钢筋混凝土粘结滑移的测试装置，包括固定组件1、加载组件2和测量组件3，固定组件1用于固定试件4的混凝土块41，加载组件2包括驱动件21和两个加载板22，驱动件21与两个加载板22连接，以驱动加载板22沿加载方向移动，两个加载板22沿加载方向相对设置，两个加载板22分别位于试件4的混凝土块41沿钢筋42轴向的两侧，且均位于试件4的两个锚具43之间，测量组件3设置于加载板22上，测量组件3用于测量试件4的钢筋42与混凝土块41的相对滑移量。

本发明实施例的钢筋混凝土粘结滑移的测试装置，固定组件1固定试件4的混凝土块41保持不动，驱动件21驱动两个加载板22同时移动，当驱动件21驱动加载板22正向加载移动时，一个加载板22逐渐接近其靠近的试件4的锚具43，锚具43固定在试件4钢筋42上，在加载板22接触并顶推锚具43的过程中，钢筋42与混凝土块41之间发生滑移，此时加载板22上设置的测量组件3与钢筋42接触，可测得试件4的钢筋42与混凝土块41的相对滑移量，当驱动件21驱动加载板22反向加载移动时，另一个加载板22逐渐接近其靠近的试件4的锚具43，在加载板22接触并顶推锚具43的过程中，钢筋42与混凝土块41之间发生滑移，此时加载板22上设置的测量组件3与钢筋42接触，可测得试件4的钢筋42与混凝土块41的相对滑移量。

相较于普通拉拔试件4加载装置，本发明是测定反复荷载下钢筋-混凝土粘结滑移性能的试验装置，能够对钢筋混凝土的试件4进行反复荷载作用下双向拔出试验，实现双向加载过程，保证试验加载过程稳定。该装置制造、安装简单，便于操控且传力机理明确，节约试验时时间和人工成本，可有效测定反复荷载作用下钢筋混凝土粘结滑移性能，所得结果可真实反映实际工程中钢筋与混凝土间的粘结性能。解决现有试验装置中存在的单向加载方式只能满足单向拔出试验、试验结果不够真实等问题。

本实施例中，两个加载板22分别为自上而下设置的第一加载板221和第二加载板222，试件4两端的锚具43自上而下分别为第一锚具431和第二锚具432，现规定正向为向下加载，反向为向下加载：

正向加载时，驱动件21驱动第二加载板222向下移动，第二加载板222移动到试件4的下端钢筋的第二锚具432处，钢筋42加载方向向下，此时试件4的下端钢筋为加载端；第一加载板221也随着第二加载板222向下移动，此时第一加载板221与试件4的上端钢筋的第一锚具431相远离，试件4的上端钢筋为自由端。

反向加载时，驱动件21驱动第一加载板221向下移动，第一加载板221移动到试件4的上端钢筋的第一锚具431处，钢筋42加载方向向上，此时试件4的上端钢筋为加载端；第二加载板222也随着第一加载板221向上移动，此时第二加载板222与试件4的下端钢筋的第二锚具432相远离，试件4的下端钢筋为自由端。

将测量组件3安装在第一加载板221和第二加载板222相应位置上，分别位于试件4的钢筋42上端和下端的端头处，用于测量钢筋42端部与混凝土块41相对滑移。

本实施例中，试件4可以采用立方体、长方体及圆柱体形状的混凝土块41，可以采用钢筋42或钢板，锚具43为截面面积大于钢筋42的柱状体形状，两个加载板22均为钢板。

如图3所示，根据本发明的一个实施例，两个加载板22均上设有第一缺口23，第一缺口23沿垂直于加载方向延伸，且第一缺口23的宽度大于或等于试件4的钢筋42的直径，且第一缺口23的宽度小于试件4的锚具43的直径。本实施例中，两个加载板22在其中部均设置第一缺口23，试件4在安装过程中，试件4两侧的钢筋42可分别卡入两个第一缺口23，在加载方向上对加载板22的移动进行限位，便于试件4的安装及拆卸。第一缺口23的宽度小于锚具43的直径，使加载板22在移动的过程中，能够抵住锚具43的端面对钢筋42进行加载，不会由锚具43处脱出影响试验。本实施例中第一缺口23为U型。

根据本发明的一个实施例，驱动件21包括加载梁211和第一固定杆212，且第一固定杆212依次与两个加载板22连接，加载梁211与第一固定杆212连接，以驱动第一固定杆212带动加载板22沿加载方向移动。本实施例中，第一固定杆212共有四根，两个加载板22均为矩形，且每个加载板22在四个角上各设有一个安装孔，两个加载板22的四个安装孔分别对应，四根第一固定杆212与两个加载板22上的安装孔也分别一一对应连接，加载梁211与第一固定杆212连接，加载梁211上下移动，从而带动两块加载板22上下移动，实现正向与反向加载。

本实施例中，第一固定杆212采用螺杆，通过螺母将第一固定杆212与两个加载板22固定连接，通过调整螺杆和螺母可有效消除试验过程中受力偏心问题对滑移值得影响。

根据本发明的一个实施例，加载梁211与第一固定杆212通过第一安装板213连接。本实施例中，第一安装板213为两块，分别位于加载梁211的上侧与下侧，同样两块第一安装板213均为矩形，且每个第一安装板213在四个角上各设有一个安装孔，两个第一安装板213的四个安装孔分别对应，四根第一固定杆212与两个第一安装板213上的安装孔也分别一一对应连接，实现加载梁211与第一固定杆212的固定连接。

本实施例中，第一固定杆212采用螺杆，通过螺母将第一固定杆212与两个第一安装板213固定连接，通过调整螺杆和螺母可有效消除试验过程中受力偏心问题对滑移值得影响。

根据本发明的一个实施例，固定组件1包括两个固定板11，两个固定板11在试件4的混凝土块41沿钢筋42轴向的两侧夹置试件4，且固定板11与加载板22之间具有间隙。本实施例中，固定板11为两块，分别位于试件4的混凝土块41的上侧与下侧，将混凝土块41夹置保持其固定不动，两块加载板22分别设置在两个固定板11的外侧，且加载板22与其靠近的固定板11之间有间隙，且该间隙的距离必须始终大于该加载板22与其靠近的锚具43之间的距离，保证加载板22能够移动并抵推锚具43进行加载试验，不受固定板11的影响。本实施例中，两个固定板11均为钢板。

如图3所示，根据本发明的一个实施例，两个固定板11上均设有第二缺口15，第二缺口15与第一缺口23相对设置，且第二缺口15的宽度大于或等于试件4的钢筋42的直径，且小于试件4的锚具43的直径。本实施例中，两个固定板11在其中部均设置第二缺口15，试件4在安装过程中，试件4两侧的钢筋42可分别卡入两个第二缺口15，保证混凝土块41固定不动的同时，也使钢筋42外露伸出，便于试件4的安装及拆卸。本实施例中第二缺口15与第一缺口23正对，第二缺口15为U型。

根据本发明的一个实施例，固定组件1还包括固定梁12和第二固定杆13，第二固定杆13依次连接两个固定板11，固定梁12与第二固定杆13连接。本实施例中，第二固定杆13共有四根，两块固定板11也均为矩形，且每个固定板11在四个角上各设有一个安装孔，两个固定板11的四个安装孔分别对应，四根第二固定杆13与两个固定板11上的安装孔也分别一一对应连接，实现固定板11与第二固定杆13的固定连接。

本实施例中，第二固定杆13采用螺杆，通过螺母将第二固定杆13与两个固定板11和两个第二安装板14固定连接，通过调整螺杆和螺母可有效消除试验过程中受力偏心问题对滑移值得影响。

根据本发明的一个实施例，固定梁12与第二固定杆13通过第二安装板14连接。本实施例中，第二安装板14为两块，分别位于固定梁12的上侧与下侧，同样两块第二安装板14均为矩形，且每个第二安装板14在四个角上各设有一个安装孔，两个第二安装板14的四个安装孔分别对应，四根第二固定杆13与两个第二安装板14上的安装孔也分别一一对应连接，实现固定梁12与第二固定杆13的固定连接。

本实施例中，第二固定杆13采用螺杆，通过螺母将第二固定杆13与两个第二安装板14固定连接，通过调整螺杆和螺母可有效消除试验过程中受力偏心问题对滑移值得影响。

在一个实施例中，固定梁12为万用试验机的结构，万用试验机还包括基座5和立柱6，立柱6的下端与基座5固定，立柱6的上端与固定梁12固定，加载梁211的两端分别设置通孔，并通过通孔套设安装在立柱6上。在加载梁211移动的过程中，立柱6起到导向和稳定限位的作用。

根据本发明的一个实施例，测量组件3包括位移计31，位移计31的指针与试件4的钢筋42的端部接触。本实施例中，测量组件3为百分表位移计31，表座分别安装在第一加载板221和第二加载板222的相应位置上，指针分别位于试件4的钢筋42上端和下端的端头处，用于测量钢筋42端部与混凝土块41相对滑移。

根据本发明的一个实施例，加载板22与其靠近的试件4的锚具43之间相距9mm～11mm。本实施例中，加载板22与其靠近的锚具43之间相距10mm。

本发明实施例钢筋42混凝土粘结滑移的测试装置的安装过程包括以下步骤，其中，固定板11自上而下依次为第一固定板111和第二固定板112，位移计31自上而下依次为第一位移计311和第二位移计312：

S1，安装固定组件1，通过第二固定杆13和六角螺母将第二安装板14固定在固定梁12上；接着将第一固定杆212穿过第一固定板111的安装孔，用六角螺母固定在相应位置；

S2，安装加载组件2，通过第一固定杆212和六角螺母将第一安装板213固定在加载梁211上；接着先将第一固定杆212穿过第一加载板221的安装孔，用六角螺母固定在相应位置，再将第一固定杆212穿过第二加载板222的安装孔，用六角螺母固定在相应位置；

S3，安装试件4，将试件4的上端钢筋42穿过第一固定板111的第二缺口15，将第二固定杆13和试件4的下端钢筋42分别穿过第二固定板112上的安装孔和第二缺口15，用六角螺母将试件4固定在第一固定板111和第二固定板112之间，再在试件4的上端钢筋42和下端钢筋42的端部分别安装第一锚具431和第二锚具432，第一锚具431和第二锚具432与第一加载板221与第二加载板222之间分别留有10mm距离；

S4，安装测量组件3，将第一位移计311和第二位移计312的表座分别安装在第一加载板221和第二加载板222相应位置上，再用支架分别将第一位移计311和第二位移计312的指针放置在试件4的钢筋42端头处。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (6)

1.一种钢筋混凝土粘结滑移的测试装置，其特征在于：包括固定组件、加载组件和测量组件，所述固定组件用于固定试件的混凝土块，所述加载组件包括驱动件和两个加载板，所述驱动件与两个所述加载板连接，以驱动所述加载板沿加载方向移动，两个所述加载板沿所述加载方向相对设置，两个所述加载板分别位于所述试件的混凝土块沿钢筋轴向的两侧，且均位于所述试件的两个锚具之间，所述测量组件设置于所述加载板上，所述测量组件用于测量所述试件的钢筋与混凝土块的相对滑移量；两个所述加载板均上设有第一缺口，所述第一缺口沿垂直于所述加载方向延伸，且所述第一缺口的宽度大于或等于所述试件的钢筋的直径，且小于所述试件的锚具的直径；所述驱动件包括加载梁和第一固定杆，且所述第一固定杆依次与两个所述加载板连接，所述加载梁与所述第一固定杆连接，以驱动所述第一固定杆带动所述加载板沿加载方向移动；所述固定组件包括两个固定板，两个所述固定板在所述试件的混凝土块沿钢筋轴向的两侧夹置所述试件，且所述固定板与所述加载板之间具有间隙；两个所述固定板上均设有第二缺口，所述第二缺口与所述第一缺口相对设置，且所述第二缺口的宽度大于或等于所述试件的钢筋的直径，且小于所述试件的锚具的直径。

2.根据权利要求1所述的钢筋混凝土粘结滑移的测试装置，其特征在于：所述加载梁与所述第一固定杆通过第一安装板连接。

3.根据权利要求1所述的钢筋混凝土粘结滑移的测试装置，其特征在于：所述固定组件还包括固定梁和第二固定杆，所述第二固定杆依次连接两个所述固定板，所述固定梁与所述第二固定杆连接。

4.根据权利要求3所述的钢筋混凝土粘结滑移的测试装置，其特征在于：所述固定梁与所述第二固定杆通过第二安装板连接。

5.根据权利要求1所述的钢筋混凝土粘结滑移的测试装置，其特征在于：所述测量组件包括位移计，所述位移计的指针与所述试件的钢筋的端部接触。

6.根据权利要求1至5任意一项所述的钢筋混凝土粘结滑移的测试装置，其特征在于：所述加载板与其靠近的所述试件的锚具之间相距9mm～11mm。

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