[发明专利]自平衡式钢筋混凝土粘结锚固性能测试仪

说明书

技术领域

本实用新型涉及土木工程粘结滑移性能试验领域，特别是一种自平衡式钢筋混凝土粘结锚固性能测试仪。

背景技术

粘结滑移性能是钢筋混凝土结构理论中最重要的基本问题之一。目前，采用的粘结试验方法有拉拔试验、梁式实验以及轴拉试验。拉拔试验的试件制作及试验装置比较简单，试验结果便于分析。因此长期以来用其作为对钢筋粘结性能进行相对比较的基准。为实现对粘结滑移τｓ本构关系更精确的描述，多采用钢筋开槽、贴片和由加载端、自由端推算内滑移分布的方法，探索粘结锚固τｓ关系沿锚长的变化规律，从而得出了一个位置函数ψ（x）来反映这种变化。然而在试验中也存在测量结果精度不够，离散性较大等问题。主要表现为：

(1)加载端滑移量的测量十分困难，目前国内的拉拔装置在加载端钢筋滑移量的测量方面由于测出的滑移量值包含了混凝土外部的钢筋拉伸变形而均存在较大的误差。

（2）目前很多科研机构做拉拔试验时均需要借助万能试验机等外界加载设备，因此需将拉拔架搬来搬去，操作十分繁琐，需要大量人力。

（3）目前国内采用较多的拉拔架，在做拉拔试验时试件是直接裸露在外面，既不方便实验人员观察试件的破坏发展形态，也增加了一定的不安全因素。

（4）钢筋粘结应力测量十分困难，在钢筋的拉拔试验中粘结应力的测量一直是困扰研究人员的难题。

中国专利文献CN104122201A公开了一种钢筋混凝土粘结应力及滑移测量装置，其采用了设置位移传感器的结构，但是在该结构中，由于安装空间狭小，安装的位移传感器均采用悬臂结构，影响了测量精度。且需要专用的如万能试验机等专业设备。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种自平衡式钢筋混凝土粘结锚固性能测试仪，能够准确测量自由端、特别是加载端滑移以及粘结应力，且无需借助如万能试验机等其他外界加力设备。

为解决上述技术问题，本实用新型所采用的技术方案是：一种自平衡式钢筋混凝土粘结锚固性能测试仪，内框架活动安装在外框架的外框架顶板上，内框架的立柱与外框架顶板滑动连接，内框架的底部设有加载设备，

试件上端的钢筋滑动穿过外框架顶板和内框架的顶板与螺母连接，试件的混凝土上端面与外框架顶板接触；

在试件两端的钢筋上设有加载端固定装置和自由端固定装置，加载端固定装置和自由端固定装置上各安装有至少一个位移计，位移计的测量杆与试件混凝土的端面接触。

在混凝土内的钢筋上设有多个应变片。

位移计和应变片与应变采集仪电性连接。

所述的加载端固定装置中，凸台部中间设有钢筋孔，凸台部至少一侧设有位移计固定孔，在钢筋孔的底部设有固定装置刀口，在钢筋孔的一侧设有切缝，在切缝上设有用于顶开切缝的顶开螺栓，位移计固定孔内设有锁紧螺钉。

加载端固定装置和自由端固定装置还设有水准泡。

位移计的测量杆的套管穿入位移计固定孔内，并被锁紧螺钉固定。

在外框架顶板上分别设有与凸台部和位移计的测量杆的套管成间隙配合的孔。

所述的加载设备为由电脑控制的液压千斤顶或螺旋千斤顶。

外框架外围设有防护观察窗。

在自由端固定装置与试件的混凝土之间设有防护网。

本实用新型提供的一种自平衡式钢筋混凝土粘结锚固性能测试仪，通过采用内框架和外框架的结构，可以将位移计紧密固定在试件自由端和加载端处，且靠近试件的混凝土的端面，能够准确测量试件在加载过程中自由端和加载端的滑移量。

优选的方案中，通过加载端固定装置独特的设计使位移计间接固定在混凝土试件加载端钢筋根部的一点处，进一步使得加载端滑移量测量值足够精确，而且加载端固定装置和自由端固定装置均装有水准泡，以保证固定装置安装绝对水平，从而确保固定在固定装置上的位移计绝对竖直。目前尚未发现有比本实用新型在测量加载端钢筋滑移量方面更为精确的装置。

本实用新型的装置为自平衡体系，且自身安装有电脑控制加载设备，自成一体，操作方便，无需借助其他设备，例如万能试验机，因此节省了大量人力。

本实用新型设置的钢化玻璃窗在试件发生破坏时既保证了实验人员的安全，又可方便实验人员近距离观察试件的破坏形态。同时本实用新型还在钢筋自由端位移计上方设置有防护网，可以防止位移计在试件劈裂破坏时被混凝土块砸中。