[发明专利]HPFL加固层黏结滑移测试装置及方法

说明书

技术领域

本发明涉及土木工程测试方法技术领域，尤其是涉及一种HPFL加固层黏结滑移测试装置及方法。

背景技术

加筋高性能砂浆加固技术(HPFL加固技术)是近年来兴起的新型加固技术，该技术是在混凝土构件表面铺上钢筋网、钢丝网、钢绞线网等受力材料，然后用膨胀螺栓锚固在构件上，使其形成整体而共同工作，最后抹上高性能砂浆作为保护层，以提高结构承载力和耐久性的一种加固方法。目前该加固技术在建筑结构、桥梁等土木工程领域得到越来越广泛的应用。试验和实际使用发现，加固层由于受力复杂、施工质量、环境因素等原因而发生早期剥离破坏。为分析加固层剥离破坏，就必须对加固层的黏结滑移进行试验测试，以便建立相应的黏结滑移本构关系，从而分析其剥离破坏机理。目前常用的剥离破坏测试方法是通过应变片测量加固层沿受力方向的应变分布来获得所需试验数据。由于FRP、黏钢等加固方法采用的FRP、钢板等材料较薄且材性单一，应变片测量的方法较为可行。而高性能砂浆加固层由于砂浆材料自身的特性，且加固层较厚，破坏面形状复杂，应变片测量根本无法满足实验要求，并且加载破坏时动静大，易造成测试设备损坏，且加载系统需单独设计。因此迫切需要一种有效的手段来解决试验测试的问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种结构简单、设计合理，安装实现方便的HPFL加固层黏结滑移测试装置。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种HPFL加固层黏结滑移测试装置，所述HPFL加固层设置在原始试件的表面中间位置处，所述HPFL加固层中内嵌设置有加固层受力筋，其特征在于：包括试验底板、固定连接在试验底板底端且用于固定原始试件的下顶板、固定连接在试验底板中部的中顶板和滑动连接在试验底板上半部分的上顶板，以及预埋在HPFL加固层与原始试件结合位置处并用于测量HPFL加固层与原始试件结合位置处一定距离内应变的一个或多个应变测试仪器；所述试验底板的上半部分左右两侧对称开设有两条滑道，所述上顶板的底端固定连接有两个用于承载着上顶板在滑道中滑动的滑轮，所述中顶板的上表面上设置有多个用于供加固层受力筋穿过的限位环，所述中顶板的顶端设置有用于带动上顶板滑动的千斤顶，所述千斤顶的顶端设置有用于测量HPFL加固层所受载荷的载荷传感器，所述加固层受力筋穿过所述限位环并通过锚具与上顶板固定连接，所述下顶板的底端和侧面螺纹连接有多个用于压紧所述原始试件的压紧螺栓，所述载荷传感器的输出端和多个所述应变测试仪器的输出端接有用于采集载荷传感器和多个应变测试仪器所输出数据的数据采集仪，所述数据采集仪的输出端接有用于分析处理数据采集仪所输出的数据并对处理结果进行同步显示的上位计算机。

上述的HPFL加固层黏结滑移测试装置，其特征在于：位于所述下顶板与中顶板之间的试验底板上连接有用于防止所述HPFL加固层破碎时飞溅出去的防撞索。

上述的HPFL加固层黏结滑移测试装置，其特征在于：所述应变测试仪器为导杆引伸仪且所述导杆引伸仪为1～6个。

上述的HPFL加固层黏结滑移测试装置，其特征在于：所述导杆引伸仪为四个，其中两个导杆引伸仪预埋在HPFL加固层顶端与原始试件结合位置处，另外两个导杆引伸仪预埋在HPFL加固层底端与原始试件结合位置处。

上述的HPFL加固层黏结滑移测试装置，其特征在于：所述下顶板通过第一螺栓固定连接在试验底板底端，所述中顶板通过第二螺栓固定连接在试验底板中部。

上述的HPFL加固层黏结滑移测试装置，其特征在于：所述的限位环的数量与所述加固层受力筋的数量相等且均为2～6个。

上述的HPFL加固层黏结滑移测试装置，其特征在于：所述千斤顶为液压千斤顶或机械千斤顶。

本发明还提供了一种使用操作简便、数据传输速度快且数据处理能力强、实用价值高的HPFL加固层黏结滑移测试的方法，其特征在于该方法包括以下步骤：

步骤一、对原始试件进行表面处理后，首先在原始试件上铺设加固层受力筋，用膨胀螺丝将加固层受力筋锚固在原始试件上，然后在原始试件的表面中间位置处抹上高性能砂浆构成HPFL加固层；

步骤二、制作试验底板；

步骤三、制作下顶板并通过第一螺栓将下顶板固定连接在试验底板底端；

步骤四、制作中顶板并通过第二螺栓将中顶板固定连接在试验底板中部；

步骤五、制作上顶板，在所述上顶板的底端固定两个滑轮，并将上顶板通过滑轮卡于试验底板上的滑道内，在滑轮与滑道之间滴入润滑剂，保证上顶板能够自由滑动；