CN210834619U - 一种测量粘接界面拉伸强度的测试装置及拉力试验机 - Google Patents

Abstract

一种测量粘接界面拉伸强度的测试装置及拉力试验机，涉及结构工程试验领域，安装于拉力试验机的两个试验机夹头之间，用于测试待测试件，待测试件包含中间的超高性能混凝土块以及两侧粘接的钢板，测试装置包括：两个转接件，分别位于待测试件的两端，且与钢板枢接；两个夹板，每个夹板分别枢接于一个转接件的另一端，夹板相对于转接件转动的方向所在平面，与待测试件相对于转接件转动的方向所在平面相互垂直，且两个夹板相对于转接件转动的方向在同一个平面内；当两个试验机夹头沿相反方向运动，直到待测试件断裂，试验机读出峰值荷载。本实用新型的测试装置结构简单、刚度大及加工方便，同时消除了偏心受拉对测试的影响，提高了测试精度。

Description

一种测量粘接界面拉伸强度的测试装置及拉力试验机

技术领域

本实用新型涉及结构工程试验领域，具体为一种测量粘接界面拉伸强度的测试装置及拉力试验机。

背景技术

目前，钢-超高性能混凝土组合桥面技术已在国内外大跨度钢桥中普及开来。超高性能混凝土与钢桥面板之间的连接方式有两种，一种是通过短剪力钉连接，该连接形式可靠度高；但在施工过程中，数量繁多的短剪力钉不仅会造成巨大的焊接工作量，同时还会引起钢桥面板焊接变形。

另一种是通过粘接的形式连接，粘接形式的钢-超高性能混凝土组合桥面性能更加优良，高性能粘接剂将钢板与现浇超高性能混凝土层粘接成整体，其桥面受力更加均匀，抗疲劳性能更好；因此粘接形式的钢-超高性能混凝土组合桥面应用越来越广泛。

而基于粘接形式的钢-超高性能混凝土组合桥面中，钢与超高性能混凝土的有效粘接至关重要，因此需对钢板与超高性能混凝土的粘接强度进行精确测试。

但现有测量的两种形式，一种是采用钢丝绳缠绕的环形结构连接试件和拉力试验机，其存在结构刚性小，测量时试件偏心现象难以消除的问题；另一种是采用可受拉的球铰结构，其结构复杂，加工不便，成本较高。

实用新型内容

针对现有技术中存在的缺陷，本实用新型的目的在于提供一种测量钢与超高性能混凝土粘接界面拉伸强度的测试装置，该测试装置结构简单、刚度大及加工方便，同时消除了偏心受拉对测试的影响，提高了测试精度。

为达到以上目的，本实用新型采取的技术方案是：一种测量粘接界面拉伸强度的测试装置，安装于拉力试验机的两个试验机夹头之间，用于测试待测试件，所述待测试件包含中间的超高性能混凝土块以及两侧粘接的钢板，所述测试装置包括：两个转接件，分别位于所述待测试件的两端，且与所述钢板枢接；两个夹板，每个夹板分别枢接于一个转接件的另一端，所述夹板相对于转接件转动的方向所在平面，与待测试件相对于转接件转动的方向所在平面相互垂直，且两个夹板相对于转接件转动的方向在同一个平面内。

在上述技术方案的基础上，当两个试验机夹头沿相反方向运动，直到待测试件断裂，试验机读出峰值荷载。

在上述技术方案的基础上，所述转接件成长方体，其相对的两端面分别垂直开设有大小相同的矩形槽口，且两个矩形槽口相互垂直且均位于端面中心处；每个矩形槽口两侧各形成一个翼板，两个翼板相对设有一个通孔，所述通孔垂直所述矩形槽口，所述通孔位于所述翼板的中心。

在上述技术方案的基础上，所述夹板的厚度等于待测试件的厚度，且两者厚度均比矩形槽口宽度小1～2mm。

在上述技术方案的基础上，所述夹板与转接件连接的一端开设有活动孔，所述转接件一端的通孔与所述活动孔对应，所述夹板和所述转接件通过穿过活动孔和通孔的螺栓副枢接。

在上述技术方案的基础上，所述待测试件的两侧均开设有与转接件一端通孔对应的圆孔，所述圆孔的圆心位于待测试件的中轴线上，所述转接件和所述待测试件通过穿过圆孔和通孔的螺栓副枢接。

在上述技术方案的基础上，所述待测试件的两个圆孔分别开设于待测试件的两块钢板上，所述圆孔的圆心与钢板较近端面的距离大于等于钢板宽度的两倍。

本实用新型还包含一种拉力试验机，其两个试验机夹头之间安装有上述的测试装置，用于测试安装在测试装置上的待测试件，当两个试验机夹头沿相反方向运动，直到待测试件断裂，试验机读出峰值荷载。

在上述技术方案的基础上，所述转接件成长方体，其相对的两端面分别垂直开设有大小相同的矩形槽口，且两个矩形槽口相互垂直且均位于端面中心处；每个矩形槽口两侧各形成一个翼板，两个翼板相对设有一个通孔，所述通孔垂直所述矩形槽口，所述通孔位于所述翼板的中心。

在上述技术方案的基础上，所述夹板与转接件连接的一端开设有活动孔，所述转接件一端的通孔与所述活动孔对应，所述夹板和所述转接件通过穿过活动孔和通孔的螺栓副枢接；所述待测试件的两侧均开设有与转接件一端通孔对应的圆孔，所述圆孔的圆心位于待测试件的中轴线上，所述转接件和所述待测试件通过穿过圆孔和通孔的螺栓副枢接。

本实用新型的有益效果在于：

1、本实用新型的测量装置包含两个转接件和两个夹板，两个转接件分别位于待测试件的两端，且与待测试件的钢板枢接；两个转接件的另一端分别枢接一个夹板；夹板相对于转接件转动方向所在平面，与待测试件相对于转接件转动方向所在平面相互垂直，且两个夹板相对于转接件转动的方向在同一个平面内；使得待测试件在被测量时，两个垂直方向上都不会出现偏心的情况，消除了偏心受拉的影响。

2、本实用新型的测量装置主要部件为两个转接件和两个夹板，其结构简单、刚度大且加工方便。

附图说明

图1为本实用新型实施例的主视图。

图2为本实用新型实施例的左视图。

图3为本实用新型实施例的转接件示意图。

图4为本实用新型实施例的待测试件示意图。

附图标记：1-夹板、2-转接件、21-矩形槽口、22-通孔、23-翼板、3-待测试件、31-钢板、32-超高性能混凝土块、33-圆孔、4-螺栓副、5-试验机夹头。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的实施例作进一步详细说明。

如图1和图2所示，一种测量粘接界面拉伸强度的测试装置，安装于拉力试验机的两个试验机夹头5之间，用于测试待测试件3。具体地，测试装置测量钢与超高性能混凝土的粘接界面的拉伸强度。待测试件3包含中间的超高性能混凝土块32以及两侧粘接的钢板31(见图4)。具体地，待测试件3的加工方法为，首先将两块钢板31相对的端面涂上粘接剂，再在两块钢板31之间浇筑超高性能混凝土形成超高性能混凝土块32。优选地，钢板31与超高性能混凝土块32的横截面相等。

测试装置包括两个转接件2和两个夹板1，两个转接件2分别位于待测试件3的两端，且与钢板31枢接。每个夹板1分别枢接于一个转接件2的另一端，夹板1相对于转接件2转动方向所在平面，与待测试件3相对于转接件2转动方向所在平面相互垂直，且两个夹板1相对于转接件2转动的方向在同一个平面内。具体地，每个转接件2的一端枢接待测试件3的一块钢板31，另一端枢接一个夹板1。

优选地，两个转接件2与待测试件3的枢接位置位于待测试件3宽度中心线上，两个转接件2与两个夹板1的枢接位置位于待测试件3厚度中心向上。

测试时，启动拉力实验机，沿相反方向匀速拉动两个试验机夹头5，直至待测试件3断裂，从试验机读出峰值荷载F，根据下式计算粘接界面的拉伸强度：

其中A为待测试件的粘接面积；

若断裂发生在粘接界面时，可按上式计算粘接界面的拉伸强度；若破坏发生在非粘接界面时，表明粘接界面拉伸强度高于上式计算值。

如图3所示，在本实施例中，转接件2成长方体，其相对的两端面分别垂直开设有大小相同的矩形槽口21，且两个矩形槽口21相互垂直且均位于端面中心处。每个矩形槽口21两侧各形成一个翼板23，两个翼板23相对设有一个通孔22，通孔22垂直矩形槽口21，通孔22位于翼板23的中心。优选地，槽口21的宽度等于翼板23的宽度。

优选地，夹板1的厚度等于待测试件3的厚度，且两者厚度均比矩形槽口21宽度小1～2mm，使得夹板1和待测试件3安装于矩形槽口21之后，既能灵活转动，又不致于偏心。

进一步地，夹板1与转接件2连接的一端开设有活动孔，转接件2一端的通孔22与活动孔对应，夹板1和转接件2通过穿过活动孔和通孔22的螺栓副4枢接。

进一步地，待测试件3的两侧均开设有与转接件2一端通孔22对应的圆孔33，圆孔33的圆心位于待测试件3的中轴线上，转接件2和待测试件3通过穿过圆孔33和通孔22的螺栓副4枢接。

在本实施例中，测试装置共包含四组螺栓副4，其中两组螺栓副4用于连接夹板1与转接件2，另外两组螺栓副4用于连接转接件2和待测试件3。

具体地，待测试件3的两个圆孔33分别开设于待测试件3的两块钢板31上，圆孔33的圆心与钢板31较近端面的距离大于等于钢板31宽度的两倍；在保证圆孔33周边强度的前提下，又不影响待测试件3相对于转接件2转动。

在本实施例中，转接件2由一整块钢板铣削加工而成，其强度和刚度能够得到有效保障。

在另外的实施例中，转接件2还可以由若干短钢板焊接而成。

本实用新型还公开了一种拉力试验机，该拉力试验机的两个试验机夹头5之间安装有上述测试装置，用于测试安装在测试装置上的待测试件3，当两个试验机夹头5沿相反方向运动，直到待测试件3断裂，试验机读出峰值荷载。

进一步地，转接件2成长方体，其相对的两端面分别垂直开设有大小相同的矩形槽口21，且两个矩形槽口21相互垂直且均位于端面中心处；每个矩形槽口21两侧各形成一个翼板23，两个翼板23相对设有一个通孔22，通孔22垂直矩形槽口21，通孔22位于翼板23的中心。

进一步地，夹板1与转接件2连接的一端开设有活动孔，转接件2一端的通孔22与活动孔对应，夹板1和转接件2通过穿过活动孔和通孔22的螺栓副4枢接；

待测试件3的两侧均开设有与转接件2一端通孔22对应的圆孔33，圆孔33的圆心位于待测试件3的中轴线上，转接件2和待测试件3通过穿过圆孔33和通孔22的螺栓副4枢接。

本实用新型不仅局限于上述最佳实施方式，任何人在本实用新型的启示下都可得出其他各种形式的产品，但不论在其形状或结构上作任何变化，凡是具有与本实用新型相同或相近似的技术方案，均在其保护范围之内。

Claims (10)

1.一种测量粘接界面拉伸强度的测试装置，安装于拉力试验机的两个试验机夹头(5)之间，用于测试待测试件(3)，所述待测试件(3)包含中间的超高性能混凝土块(32)以及两侧粘接的钢板(31)，其特征在于，所述测试装置包括：

两个转接件(2)，分别位于所述待测试件(3)的两端，且与所述钢板(31)枢接；

两个夹板(1)，每个夹板(1)分别枢接于一个转接件(2)的另一端，所述夹板(1)相对于转接件(2)转动的方向所在平面，与待测试件(3)相对于转接件(2)转动的方向所在平面相互垂直，且两个夹板(1)相对于转接件(2)转动的方向在同一个平面内。

2.如权利要求1所述的测试装置，其特征在于：当两个试验机夹头(5)沿相反方向运动，直到待测试件(3)断裂，试验机读出峰值荷载。

3.如权利要求1所述的测试装置，其特征在于：所述转接件(2)成长方体，其相对的两端面分别垂直开设有大小相同的矩形槽口(21)，且两个矩形槽口(21)相互垂直且均位于端面中心处；

每个矩形槽口(21)两侧各形成一个翼板(23)，两个翼板(23)相对设有一个通孔(22)，所述通孔(22)垂直所述矩形槽口(21)，所述通孔(22)位于所述翼板(23)的中心。

4.如权利要求3所述的测试装置，其特征在于：所述夹板(1)的厚度等于待测试件(3)的厚度，且两者厚度均比矩形槽口(21)宽度小1～2mm。

5.如权利要求3所述的测试装置，其特征在于：所述夹板(1)与转接件(2)连接的一端开设有活动孔，所述转接件(2)一端的通孔(22)与所述活动孔对应，所述夹板(1)和所述转接件(2)通过穿过活动孔和通孔(22)的螺栓副(4)枢接。

6.如权利要求3所述的测试装置，其特征在于：所述待测试件(3)的两侧均开设有与转接件(2)一端通孔(22)对应的圆孔(33)，所述圆孔(33)的圆心位于待测试件(3)的中轴线上，所述转接件(2)和所述待测试件(3)通过穿过圆孔(33)和通孔(22)的螺栓副(4)枢接。

7.如权利要求6所述的测试装置，其特征在于：所述待测试件(3)的两个圆孔(33)分别开设于待测试件(3)的两块钢板(31)上，所述圆孔(33)的圆心与钢板(31)较近端面的距离大于等于钢板(31)宽度的两倍。

8.一种拉力试验机，其特征在于，其两个试验机夹头(5)之间安装有如权利要求1所述的测试装置，用于测试安装在测试装置上的待测试件(3)，当两个试验机夹头(5)沿相反方向运动，直到待测试件(3)断裂，试验机读出峰值荷载。

9.如权利要求8所述的拉力试验机，其特征在于：所述转接件(2)成长方体，其相对的两端面分别垂直开设有大小相同的矩形槽口(21)，且两个矩形槽口(21)相互垂直且均位于端面中心处；每个矩形槽口(21)两侧各形成一个翼板(23)，两个翼板(23)相对设有一个通孔(22)，所述通孔(22)垂直所述矩形槽口(21)，所述通孔(22)位于所述翼板(23)的中心。

10.如权利要求8所述的拉力试验机，其特征在于：所述夹板(1)与转接件(2)连接的一端开设有活动孔，所述转接件(2)一端的通孔(22)与所述活动孔对应，所述夹板(1)和所述转接件(2)通过穿过活动孔和通孔(22)的螺栓副(4)枢接；所述待测试件(3)的两侧均开设有与转接件(2)一端通孔(22)对应的圆孔(33)，所述圆孔(33)的圆心位于待测试件(3)的中轴线上，所述转接件(2)和所述待测试件(3)通过穿过圆孔(33)和通孔(22)的螺栓副(4)枢接。

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