[发明专利]直接测往复荷载下砼与钢筋动态粘结性能装置及测定方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种直接测定往复荷载作用下混凝土与钢筋动态粘结性能的测试装置及测定方法，属于混凝土建筑领域。

背景技术

土木工程领域中，钢筋混凝土粘结性能是非常重要的。钢筋与混凝土之间的粘结作用是普遍钢筋混凝土结构承载受力的前提。钢筋混凝土结构的粘结问题，不仅在工程实践中很重要，而且在理论上具有重要意义。在往复荷载下，粘结的退化是引起构件强度降低，刚度退化及变形增加的主要原因。

目前测量钢筋混凝土粘结性能主要是拔出试验、梁式试验、长埋长钢筋混凝土粘结滑移试验。拔出试验需要利用试验机对所浇筑的试件进行加载，不便于测量往复荷载作用下混凝土与钢筋动态粘结性能。现有的装置都只能施加静荷载，不能施加往复荷载进行测量。测定方法没有相应的规范可依，也没有相应的试验装置，因此无法准确测量往复荷载作用下混凝土与钢筋的动态粘结性能。

发明内容

本发明针对现有技术的不足，提供一种直接测往复荷载下砼与钢筋动态粘结性能装置及测定方法。

发明内容

本发明所述的直接测往复荷载下砼与钢筋动态粘结性能试验装置，包括外框架，加载装置，数据采集装置；所述的外框架内布置加载装置，加载装置与数据采集装置连接；其特征在于：外框架包括上横梁，立柱，底梁；所述的底梁上固定安装两根立柱，两根立柱的顶端布置上横梁，所述加载装置包括作动器，荷载传感器，液压平夹头，钢筋，反力钢板，位移计，支座，位移计固定架，液压油源，控制器，计算机；所述的作动器布置在上横梁的内测，作动器驱动轴连接荷载传感器，荷载传感器的另一端液压平夹头，液压平夹头夹紧钢筋；底梁上端面布置两块支座，支座与底梁之间形成凹形槽，凹形槽的底端布置位移计固定架，位移计固定架上端布置位移计，反力钢板中心处布置圆孔，反力钢板通过高强螺栓支撑于支座的上方，反力钢板与支座之间放置试件；试件中的钢筋从反力钢板的圆孔穿过并与位移计接触；液压油源通过油管连接作动器，作动器连接至与控制器，控制器连接至计算机；所述的数据采集装置包括动态信号测试仪；所述的动态信号测试仪连接至计算机，动态信号测试仪还连接荷载传感器与位移计。

本发明所述的直接测往复荷载下砼与钢筋动态粘结性能装置及测定方法，其特征在于：方法如下：

1)、将试件放置在支座上，顶端放置反力钢板，通过高强螺栓固定试件；

2)、将试件中的钢筋从反力钢板圆孔穿过，钢筋底端接触位移计，钢筋的顶端通过液压平夹头固定；

3)、开始试验，计算机给出指令，由控制器控制作动器，作动器向钢筋施加拉力和压力；

4)、荷载传感器与位移计在作动器对钢筋施加拉力和压力作用下测得数据，将数据通过导线传输至动态信号测试仪；

5)、计算机读取动态信号测试仪的数据，钢筋与混凝土的粘结荷载P_i(t)和钢筋混凝土的相对滑移值Δl_i(t)；

6)、计算机开始处理实验数据，钢筋与混凝土的粘结荷载P_i(t)除以钢筋混凝土的接触面面积S得到钢筋混凝土之间的粘结力τ_i(t)，根据τ_i(t)和Δl_i(t)可得到粘结应力-滑移曲线，试验结束

有益效果

本发明测试装置的特点是组装简单，操作方便，试验所需仪器较少，可以在浇筑现场进行测量，不需要专门的拉力试验机，操作方便可重复使用。采用反力钢板和高强螺栓固定试件于支座上，可拆卸，便于运输。通过作动器施加拉力和压力，可实现力和位移的准确控制。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是本发明的反力钢板结构示意图；

图3是本发明的本发明的往复加载过程图；

1是作动器，2是荷载传感器，3是液压平夹头，4是外框架，5是钢筋，6是反力钢板，7是试件，8是位移计，9是支座，10是位移计固定架，11是液压油源，12是控制器，13是计算机，14是动态信号测试仪，15是导线，16是高强螺栓，17是油管，18是上横梁，19是立柱，20是底梁，21是螺栓，22是边孔，23是圆孔。

具体实施方式

下面结合附图对本发明进一步详细说明：

如图所示：一种直接测往复荷载下砼与钢筋动态粘结性能试验装置，包括外框架4，加载装置，数据采集装置；所述的外框架4内布置加载装置，加载装置与数据采集装置连接。