CN207215011U - 一种测量钢板与混凝土之间界面粘结滑移的传感器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种测量钢板与混凝土之间界面粘结滑移的传感器，包括一个凹槽，凹槽的底面开设有限位口，凹槽的内部上方固定安装有一个滑杆，滑杆上可滑动安装有一个滑动柱，滑动柱上端穿过滑杆，滑动柱下端伸出限位口，滑动柱上还固定安装有一个横向杆，横向杆的一端固定连接有一个弹簧的一端，弹簧的另一端固定连接有一个弹性悬臂梁，弹性悬臂梁的一端不固定，另一端固定安装在凹槽的侧壁上的卡槽内，弹性悬臂梁上粘贴有电阻应变片。能够方便准确测量钢板与混凝土之间界面粘结滑移，设计合理、制作安装方便、测量准确，在基本不改变钢板混凝土剪力墙结构本身的粘结性能的情况下，可以直接测量出单向加载下钢板与混凝土界面之间的相对滑移量。
Description
技术领域
本实用新型属于工程结构领域，涉及一种测量传感器，具体涉及一种测量钢板与混凝土之间界面粘结滑移的传感器。
背景技术
钢板混凝土组合剪力墙结构包括平钢板混凝土组合剪力墙、波形钢板混凝土组合剪力墙、双钢板混凝土组合剪力墙等，在钢板混凝土组合剪力墙结构中，钢板与混凝土之间界面相对粘结滑移相对于钢筋混凝土之间界面的滑移要显得更加突出，钢板与混凝土之间界面相对粘结滑移主要包括钢板混凝土组合剪力墙结构中波形钢板与混凝土之间界面的相对滑移、平钢板与混凝土之间界面的相对滑移，并且，波形钢板与混凝土之间界面的粘结滑移更加复杂。由于钢板混凝土组合剪力墙结构中钢板的几何形状影响其力学性能，二者界面之间的粘结性能又表现出很大的特殊性和复杂性，所以，钢板与混凝土之间界面粘结滑移、尤其是波形钢板与混凝土之间界面粘结滑移的研究显得尤为重要。由于钢板混凝土组合剪力墙结构的发展起步较晚，目前，国内外，对钢板混凝土相对滑移测量的相关试验研究少之又少，尤其是波形钢板与混凝土之间界面相对粘结滑移的测量。为了了解并掌握钢板混凝土组合剪力墙结构的受力机理、承载能力计算、变形及刚度、抗震性能，裂缝宽度的计算等，钢板与混凝土之间界面相对粘结滑移的测量对于实际工程界和学术研究都具有非常重要的意义。
发明内容
针对现有技术存在的不足，本实用新型的目的在于，提供一种测量钢板与混凝土之间界面粘结滑移的传感器，解决方便准确测量钢板与混凝土之间界面相对滑移的问题。
为了解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案予以实现：
一种测量钢板与混凝土之间界面粘结滑移的传感器，包括一个凹槽，凹槽的底面开设有限位口，凹槽的内部上方固定安装有一个滑杆，所述的滑杆与限位口平行设置，并且滑杆位于限位口的正上方；
所述的滑杆上可滑动安装有一个滑动柱，滑动柱上端穿过滑杆，滑动柱下端伸出限位口，滑动柱上还固定安装有一个横向杆；
所述的横向杆的方向垂直于滑杆以及滑动柱的方向，横向杆位于滑杆与凹槽底面之间的滑动柱上，横向杆的一端固定连接有一个弹簧的一端；
所述的弹簧的另一端固定连接有一个弹性悬臂梁，弹性悬臂梁与横向杆位于同一水平面内，并且弹性悬臂梁与横向杆平行设置，弹性悬臂梁的一端不固定并且固定连接所述的弹簧，弹性悬臂梁的另一端固定安装在凹槽的侧壁上的卡槽内；所述的弹性悬臂梁上粘贴有电阻应变片。
本实用新型还具有如下区别技术特征：
所述的电阻应变片上连接有一组导线，导线伸出所述的凹槽外。
所述的凹槽的侧壁开设有出线孔。
所述的导线通过出线孔伸出凹槽外。
所述的卡槽和出线孔均采用密封胶密封。
所述的限位口为长方形，限位口的宽度与滑动柱的直径相同，限位口的长度大于滑动柱的直径。
所述的凹槽为长方体，长方体的宽度大于横向杆的长度，长方体的长度等于滑杆的长度。
所述的弹性悬臂梁的制作材料为弹性金属材料铍青铜片或65Mn钢。
所述的凹槽顶部可拆卸密封安装有顶盖。
所述的弹簧垂直于所述的弹性悬臂梁与横向杆。
本实用新型与现有技术相比，具有如下技术效果：
本实用新型的测量钢板与混凝土之间界面粘结滑移的传感器，能够方便、直接、准确测量钢板与混凝土之间界面粘结滑移，设计合理、制作安装方便、测量准确，在基本不改变钢板混凝土剪力墙结构本身的粘结性能的情况下，可以直接测量出单向加载下钢板与混凝土界面之间的相对滑移量。
本实用新型灵敏度高，可达1200με/mm，对于一般的结构实验测量而言，可以精确测量到0.001mm，量程可达5mm，量程适当，线性好、防水性能好，通过对标定的试验数据的统计回归，其相关系数达到0.99。
本实用新型的传感器外形尺寸小，造价低，制作安装方便，适合中小型加工厂批量生产，不仅适合于钢板混凝土组合剪力墙结构中钢板与混凝土界面之间相对粘结滑移的测量，也适用于型钢混凝土结构中型钢与混凝土界面之间相对粘结滑移的测量，是一种构造简易、性能稳定、制作安装方便，可以在工程结构中推广使用的试验测量滑移传感器。
附图说明
图1为本实用新型的整体结构示意图；
图2为本实用新型的内部结构示意图；
图3为本实用新型去掉顶盖后的俯视图；
图4为本实用新型的右视图；
图5为本实用新型工作示意图。
图中各个标号的含义为：1-凹槽，2-限位口，3-滑杆，4-滑动柱，5-横向杆，6-弹簧，7-弹性悬臂梁，8-电阻应变片，9-顶盖，10-钢板；
(1-1)-卡槽；(1-2)-出线孔；(8-1)-导线。
以下结合实施例对本实用新型的具体内容作进一步详细解释说明。
具体实施方式
本实用新型的一种测量钢板与混凝土之间界面粘结滑移的传感器，包括一个凹槽1，凹槽1的底面开设有限位口2，凹槽1的内部上方固定安装有一个滑杆3，滑杆3与限位口2平行设置，并且滑杆3位于限位口2的正上方；滑杆3上可滑动安装有一个滑动柱4，在钢板10上预先设置一个圆孔，并且圆孔的直径等于滑动柱4的直径，滑动柱4通过钢板10上预先设置的圆孔与钢板10紧密地连接在一起，通过滑动柱4与凹槽1之间的相对滑移就能准确地反映出钢板10与混凝土界面之间的相对粘结滑移，滑动柱4上端穿过滑杆3，滑动柱4下端伸出限位口2，限位口2为长方形，限位口2的宽度与滑动柱4的直径相同，可以使滑动柱4在限位口2内稳定滑动，限位口2的长度大于滑动柱4的直径，使滑动柱4能在限位口2内进行有效滑动。滑动柱4上还固定安装有一个横向杆5，横向杆5的方向垂直于滑杆3以及滑动柱4的方向，横向杆5位于滑杆3与凹槽1底面之间的滑动柱4上，横向杆5的一端固定连接有一个弹簧6的一端，弹簧6的另一端固定连接有一个弹性悬臂梁7，弹性悬臂梁7与横向杆5位于同一水平面内，并且弹性悬臂梁7与横向杆5平行设置，弹性悬臂梁7的一端不固定并且固定连接所述的弹簧6，弹簧6垂直于弹性悬臂梁7与横向杆5，弹性悬臂梁7的另一端固定安装在凹槽1的侧壁上的卡槽1-1内；弹性悬臂梁7上粘贴有电阻应变片8，电阻应变片8上连接有一组导线8-1，导线8-1伸出凹槽1外，当钢板10与混凝土之间发生滑移，钢板10拉动滑动柱4，带动弹簧6，再由弹簧6拉动弹性悬臂梁7，在弹性悬臂梁7中引起应变，并由电阻应变片8将应变通过导线8-1输出到静力应变计或应变数据采集仪器，由于弹簧弹簧6的伸长量Δ与弹性悬臂梁7产生应变ε的关系是线性的，经过对本实用新型传感器的标定，钢板10与混凝土之间的相对滑移可以根据传感器的标定参数直接由电阻应变片8得出。从而能够方便、直接、准确测量钢板10与混凝土之间界面粘结滑移，设计合理、制作安装方便、测量准确，在基本不改变钢板10混凝土剪力墙结构本身的粘结性能的情况下，可以直接测量出单向加载下钢板10与混凝土界面之间的相对滑移量。
以下给出本实用新型的具体实施例，需要说明的是本实用新型并不局限于以下具体实施例，凡在本申请技术方案基础上做的等同变换均落入本实用新型的保护范围。
实施例1：
遵从上述技术方案，如图1至图5所示，本实施例给出一种测量钢板与混凝土之间界面粘结滑移的传感器，包括一个凹槽1，凹槽1的底面开设有限位口2，凹槽1的内部上方固定安装有一个滑杆3，滑杆3与限位口2平行设置，并且滑杆3位于限位口2的正上方；滑杆3上可滑动安装有一个滑动柱4，滑动柱4上端穿过滑杆3，滑动柱4下端伸出限位口2，限位口2为长方形，限位口2的宽度与滑动柱4的直径相同，可以使滑动柱4在限位口2内稳定滑动，限位口2的长度大于滑动柱4的直径，使滑动柱4能在限位口2内进行有效滑动。滑动柱4上还固定安装有一个横向杆5，横向杆5的方向垂直于滑杆3以及滑动柱4的方向，横向杆5位于滑杆3与凹槽1底面之间的滑动柱4上，横向杆5的一端固定连接有一个弹簧6的一端，弹簧6的另一端固定连接有一个弹性悬臂梁7，弹性悬臂梁7与横向杆5位于同一水平面内，并且弹性悬臂梁7与横向杆5平行设置，弹性悬臂梁7的一端不固定并且固定连接所述的弹簧6，弹簧6垂直于弹性悬臂梁7与横向杆5，弹性悬臂梁7的另一端固定安装在凹槽1的侧壁上的卡槽1-1内；弹性悬臂梁7上粘贴有电阻应变片8，电阻应变片8上连接有一组导线8-1，导线8-1伸出凹槽1外，当钢板与混凝土之间发生滑移，钢板拉动滑动柱4，带动弹簧6，再由弹簧6拉动弹性悬臂梁7，在弹性悬臂梁7中引起应变，并由电阻应变片8将应变通过导线8-1输出到静力应变计或应变数据采集仪器。本实施例中，凹槽1的侧壁开设有出线孔1-2，便于导线8-1通过出线孔1-2伸出凹槽1外。卡槽1-1和出线孔1-2均采用密封胶密封，凹槽1顶部可拆卸密封安装有顶盖9，确保使用过程中，混凝土不会进入凹槽1内部。凹槽1为长方体，长方体的宽度大于横向杆5的长度，确保滑动柱4带动横向杆5移动过程中不与凹槽1的内壁相接触，长方体的长度等于滑杆3的长度，从而将滑杆3固定安装在凹槽1内部。弹性悬臂梁7的制作材料为弹性金属材料铍青铜片或65Mn钢，当钢板与混凝土之间发生滑移，钢板拉动滑动柱4带动弹簧6，再由弹簧6拉动弹性悬臂梁7，在弹性悬臂梁7中引起应变。
本实施例的工作过程如下：
(1)将本实用新型的传感器放置于混凝土中，滑动柱4通过钢板上预先设置的圆孔与钢板紧密地连接在一起；
(2)当钢板与混凝土之间发生滑移时，钢板拉动滑动柱4带动弹簧6，再由弹簧6拉动弹性悬臂梁7引起应变，并由电阻应变片8将应变通过导线8-1输出到静力应变计或应变数据采集仪器，从而能够准确地测量出钢板与混凝土界面之间的相对滑移量，由于弹簧6的伸长量Δ与弹性悬臂梁7产生应变ε的关系是线性的，经过对传感器的标定，钢板与混凝土之间的相对滑移可以根据传感器的标定参数直接由电阻应变片8得出。
Claims (10)
1.一种测量钢板与混凝土之间界面粘结滑移的传感器，其特征在于，包括一个凹槽(1)，凹槽(1)的底面开设有限位口(2)，凹槽(1)的内部上方固定安装有一个滑杆(3)，所述的滑杆(3)与限位口(2)平行设置，并且滑杆(3)位于限位口(2)的正上方；
所述的滑杆(3)上可滑动安装有一个滑动柱(4)，滑动柱(4)上端穿过滑杆(3)，滑动柱(4)下端伸出限位口(2)，滑动柱(4)上还固定安装有一个横向杆(5)；
所述的横向杆(5)的方向垂直于滑杆(3)以及滑动柱(4)的方向，横向杆(5)位于滑杆(3)与凹槽(1)底面之间的滑动柱(4)上，横向杆(5)的一端固定连接有一个弹簧(6)的一端；
所述的弹簧(6)的另一端固定连接有一个弹性悬臂梁(7)，弹性悬臂梁(7)与横向杆(5)位于同一水平面内，并且弹性悬臂梁(7)与横向杆(5)平行设置，弹性悬臂梁(7)的一端不固定并且固定连接所述的弹簧(6)，弹性悬臂梁(7)的另一端固定安装在凹槽(1)的侧壁上的卡槽(1-1)内；所述的弹性悬臂梁(7)上粘贴有电阻应变片(8)。
2.如权利要求1所述的传感器，其特征在于，所述的电阻应变片(8)上连接有一组导线(8-1)，导线(8-1)伸出所述的凹槽(1)外。
3.如权利要求2所述的传感器，其特征在于，所述的凹槽(1)的侧壁开设有出线孔(1-2)。
4.如权利要求3所述的传感器，其特征在于，所述的导线(8-1)通过出线孔(1-2)伸出凹槽(1)外。
5.如权利要求4所述的传感器，其特征在于，所述的卡槽(1-1)和出线孔(1-2)均采用密封胶密封。
6.如权利要求1所述的传感器，其特征在于，所述的限位口(2)为长方形，限位口(2)的宽度与滑动柱(4)的直径相同，限位口(2)的长度大于滑动柱(4)的直径。
7.如权利要求1所述的传感器，其特征在于，所述的凹槽(1)为长方体，长方体的宽度大于横向杆(5)的长度，长方体的长度等于滑杆(3)的长度。
8.如权利要求1所述的传感器，其特征在于，所述的弹性悬臂梁(7)的制作材料为弹性金属材料铍青铜片或65Mn钢。
9.如权利要求1所述的传感器，其特征在于，所述的凹槽(1)顶部可拆卸密封安装有顶盖(9)。
10.如权利要求1所述的传感器，其特征在于，所述的弹簧(6)垂直于所述的弹性悬臂梁(7)与横向杆(5)。
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Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110208182A (zh) * | 2019-06-20 | 2019-09-06 | 大连理工大学 | 一种用于测量型钢与混凝土界面处粘结滑移的测量传感器及测量方法 |
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2017
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