CN209231130U - 一种测试剪力钉力学性能的拟静力试验装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开一种测试剪力钉力学性能的拟静力试验装置，包括水平设置的锚固底座，锚固底座两边垂直焊接承压板，承压板内放置试件，试件顶部连接T型加载钢板，T型加载钢板上设置螺栓孔，通过螺栓孔连接拟静力加载系统MTS对试件施加横向均布荷载，承压板上设有通孔，限位压杆穿过通孔，承压板与试件之间设置楔形钢块，锚固底座与承压板连接处还设有若干加劲肋；本实用新型装置设计简单，制作方便，灵活性强，不占用实验场地，同时通过该装置能将剪力钉试件与拟静力加载系统MTS配套使用，模拟地震荷载对试件进行力学性能测量试验，从而获取剪力钉在横向均布荷载作用下的荷载‑位移滞回曲线。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种试验装置，更具体地说是一种用于测试剪力钉力学性能的拟静力试验装置。
背景技术
钢-混组合结构不仅能够充分利用钢材抗拉强度高和混凝土抗压性能好的优势，同时还具备良好的施工性能，目前已成为桥梁新型结构体系的重要发展方向之一。钢-混组合结构的工作性能取决于钢材和混凝土界面处剪应力的有效传递，而且组合结构最终的承载力和变形发展，单靠两者之间的自然粘结力不足以保证在大荷载时界面处有足够的共同作用，此时剪力连接件(又称为“剪力钉”)就成为了一个决定因素，剪力钉的作用是防止界面处两者发生滑移或分离，它能使两种完全不同材料组成的结构构成一个整体，因此其性能的优越与否直接影响钢-混组合结构的共同受力与变形协调性能。
拟静力试验作为一种模拟结构在低周往复荷载中受力及变形性能的方法，应用广泛，它采用一定的荷载控制或者位移控制对试件进行多次低周往复循环的加载，由此获得结构或构件非弹性的荷载变形特性。
目前研究剪力钉力学性能的试验结果主要是基于推出试验，考虑到拟静力试验可以模拟地震作用下剪力钉构件的往复受力过程，本实用新型提出一种测试剪力钉在横向均布荷载作用下的荷载-位移曲线关系的拟静力试验装置。
实用新型内容
本实用新型的目的是针对现有测试剪力钉力学性能的试验方式有限，提出一种用于测试剪力钉力学性能的拟静力试验装置。该装置设计简单，制作方便，灵活性强，不占用实验场地，同时通过该装置能将剪力钉试件与拟静力加载系统MTS配套使用，模拟地震荷载对试件进行力学性能测量试验，从而获取剪力钉在横向均布荷载作用下的荷载-位移滞回曲线。
为解决上述技术问题，本实用新型所采用的技术方案是：一种测试剪力钉力学性能的拟静力试验装置，包括水平设置的锚固底座，锚固底座两边垂直焊接承压板，承压板内放置试件，试件顶部连接T型加载钢板，T型加载钢板上设置螺栓孔，通过螺栓孔连接拟静力加载系统MTS对试件施加横向均布荷载，承压板上设有通孔，限位压杆穿过通孔，承压板与试件之间设置楔形钢块，锚固底座与承压板连接处还设有若干加劲肋。
其中，穿过承压板通孔的限位压杆可以限制试件在加载过程中产生过大的偏心荷载而向上拱起。
其中，通过承压板与试件之间设置的楔形钢块，可将试件紧密地固定在承压板中。
其中，考虑到加载过程中施加横向荷载的大小，在锚固底座与承压板连接处设置若干加劲肋。
其中，试件中剪力钉钉杆横截面采用圆形截面。
本实用新型的有益效果是：一种用于测试剪力钉力学性能的拟静力试验装置，该装置设计简单，制作方便，灵活性强，不占用实验场地，同时通过该装置能将剪力钉试件与拟静力加载系统MTS配套使用，模拟地震荷载对试件进行力学性能测量试验，从而获取剪力钉在横向均布荷载作用下的荷载-位移滞回曲线。
附图说明
图1为本实用新型所述的一种测试剪力钉力学性能的拟静力试验装置的结构示意图。
图2为图1的右视图。
图3为图1中承压板与锚固底座结构的左视图。
图4为图1中承压板与锚固底座结构的右视图。
图5为图1中加载试件的正面图。
图中，锚固底座1，承压板2，试件3，T型加载钢板4，螺栓孔5，通孔6，限位压杆7，楔形钢块8，加劲肋9，剪力钉10，位移传感器11。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步说明：
如图1～5所示，一种测试剪力钉力学性能的拟静力试验装置，包括水平设置的锚固底座1，锚固底座1两边垂直焊接承压板2，承压板2内放置试件3，试件3顶部连接T型加载钢板4，T型加载钢板4上设置螺栓孔5，通过螺栓孔5连接拟静力加载系统MTS对试件施加横向均布荷载，承压板2上设有通孔6，限位压杆7穿过通孔6，承压板2与试件3之间设置楔形钢块8，锚固底座1与承压板2连接处还设有若干加劲肋9。
优选地，穿过承压板2通孔6的限位压杆7可以限制试件在加载过程中产生过大的偏心荷载而向上拱起。
优选地，通过承压板2与试件3之间设置的楔形钢块8，可将试件3紧密地固定在承压板2中，消除两者之间存在的间隙带来的位移误差。
优选地，考虑到加载过程中施加横向荷载的大小，在锚固底座1与承压板2连接处设置若干加劲肋9，防止该试验装置在加载过程中出现损坏。
优选地，试件中剪力钉钉杆10横截面采用圆形截面，其力学性能不具有方向性，拉拔性能较好。
本实施例工作步骤如下：
a：试件3固定在承压板2上，将限位压杆7穿过通孔6，通过螺栓孔5连接试件与拟静力加载系统MTS，对中试件与加载设备，避免加载过程中出现偏心，试件在正式加载之前按0.1倍极限荷载进行两次预加载，以检查各仪表工作情况，消除各种初始影响。
b：试件3顶部的T型加载钢板4两侧各安装一个位移传感器11，位移传感器11通过数据传输线与计算机连接，用于位移控制加载方式试验。
c：采用位移加载方式控制，在结构承载力达到最大极限荷载之前，以最大极限荷载下结构位移的0.2倍作为一个加载等级，共进行5个等级的加载循环，每级荷载稳定4分钟，再记录加载的载荷值及钢板与混凝土的相对滑移量，加载循环完成后进行试件的破坏试验，直至剪力钉剪断或试件破坏。
d：试验过程中，保持反复加载的连续性和均匀性，加载与卸载速度的一致性，最后得到试件的荷载-位移滞回曲线。
以上对本实用新型的有关内容进行了说明，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改，等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (5)
1.一种测试剪力钉力学性能的拟静力试验装置，其特征在于，包括水平设置的锚固底座(1)，锚固底座(1)两边垂直焊接承压板(2)，承压板(2)内放置试件(3)，试件(3)顶部连接T型加载钢板(4)，T型加载钢板(4)上设置螺栓孔(5)，通过螺栓孔(5)连接拟静力加载系统MTS对试件施加横向均布荷载，承压板(2)上设有通孔(6)，限位压杆(7)穿过通孔(6)，承压板(2)与试件(3)之间设置楔形钢块(8)，锚固底座(1)与承压板(2)连接处还设有若干加劲肋(9)。
2.根据权利要求1所述的一种测试剪力钉力学性能的拟静力试验装置，其特征在于，穿过承压板(2)通孔(6)的限位压杆(7)可以限制试件在加载过程中产生过大的偏心荷载而向上拱起。
3.根据权利要求1所述的一种测试剪力钉力学性能的拟静力试验装置，其特征在于，通过承压板(2)与试件(3)之间设置的楔形钢块(8)，可将试件(3)紧密地固定在承压板(2)中。
4.根据权利要求1所述的一种测试剪力钉力学性能的拟静力试验装置，其特征在于，考虑到加载过程中施加横向荷载的大小，在锚固底座(1)与承压板(2)连接处设置若干加劲肋(9)。
5.根据权利要求1所述的一种测试剪力钉力学性能的拟静力试验装置，其特征在于，试件中剪力钉钉杆(10)横截面采用圆形截面。
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