[实用新型]可直接测量粘结面上粘结性能的PEC型钢混凝土试样结构

说明书

本实用新型公开了一种可直接测量粘结面上粘结性能的PEC型钢混凝土试样结构，包括H型钢和混凝土结构，H型钢由翼缘和腹板构成；翼缘和腹板上的各测量点位处分别粘贴一应变片对，该应变片对包括一金属应变片和一非金属应变片；粘贴于翼缘上的应变片对，其中的金属应变片和非金属应变片分别粘贴于翼缘上测量点位处的外侧和内侧；粘贴于腹板上的应变片对，其中的金属应变片和非金属应变片分别粘贴于腹板上测量点位处的内部和外表面；混凝土结构由在H型钢的翼缘之间、腹板两侧浇筑混凝土形成。本实用新型结构简单，成本低，利用本实用新型进行粘结性能测量，操作简单，可直接准确地量测出型钢与混凝土接触面上混凝土的应变、型钢应变及粘结应力。

技术领域

本实用新型属于型钢混凝土粘结性能测量技术领域，尤其涉及一种可直接测量粘结面上粘结性能的PEC型钢混凝土试样结构。

背景技术

PEC柱(partially encased concrete composite columns，缩写为PEC柱)型钢混凝土组合结构由H型钢在翼缘之间、腹板两侧浇筑混凝土形成，H型钢的腹板全部包裹在混凝土内，翼缘裸露在混凝土外部，所以又称为“部分包裹混凝土结构”，参见图1。这种新型构件既可以用于旧建筑的加固和改造，又可用于新建建筑物的多高层结构。

在钢筋混凝土结构中，钢筋与混凝土间的粘结性能是钢筋与混凝土两种材料协同工作的基础，是保证钢筋混凝土结构承载力的关键。钢筋混凝土结构中的粘结力指沿钢筋纵向在钢筋和混凝土表面上存在的作用力。在直筋和钢绞线锚固端、在钢筋的搭接接头、在裂缝附近等位置钢筋中的力需要由粘结力或粘结构造措施传递到混凝土中，因此构件开裂、裂缝宽度、变形、结构承载力、地震作用下结构吸收和耗散能量的大小都直接或间接与粘结性能有关。

同样的，在型钢混凝土组合结构中，型钢和混凝土之间也存在粘结作用和粘结问题。型钢与混凝土之间的粘结性能是影响型钢混凝土构件的受力性能、破坏形态、承载能力、裂缝和变形的重要因素。因此型钢与混凝土间粘结性能的测量就显得极为重要。

目前国内外对型钢混凝土粘结性能的研究主要有：

(1)大部分科研人员通过在型钢表面开槽，在槽内贴应变片并封填环氧树脂的方式来实测型钢的应变；再通过微段受力平衡关系计算各位置点的粘结应力。这种方法认为混凝土产生的应变很小从而忽略了混凝土的应变。另外，试验过程中封填环氧树脂的部位替代了钢材与混凝土的粘结，减小了钢材与混凝土间原有的粘结面积，降低了粘结性能，使得计算出的粘结应力并非真实数值，存在一定误差。

(2)在型钢与混凝土实际的粘结滑移过程中，混凝土的应变是不可忽略的。但型钢与混凝土接触面在试件的内部，其应变很难直接测得。因此有些科研人员为了得到接触面上混凝土的应变，采用了一种间接测量的方法，即：在混凝土外侧贴应变片，再根据一定的经验公式计算出型钢混凝土接触面上混凝土的应变。这种方法在理论上是正确的，但精确度受经验公式有关影响，还是难以精确的反映出接触面上混凝土应变的大小，存在一定的误差。

实用新型内容

针对现有技术存在的问题，本实用新型提供了一种可直接测量粘结面上粘结性能的PEC 型钢混凝土试样结构。

本实用新型可直接测量粘结面上粘结性能的PEC型钢混凝土试样结构，包括H型钢和混凝土结构，所述H型钢由翼缘和腹板构成；

所述翼缘和所述腹板上的各测量点位处分别粘贴一应变片对，该应变片对包括一用来测量H型钢应变的金属应变片、以及一用来测量混凝土结构应变的非金属应变片；

粘贴于翼缘上的应变片对，其中的金属应变片和非金属应变片分别粘贴于翼缘上测量点位处的外侧和内侧；

粘贴于腹板上的应变片对，其中的金属应变片和非金属应变片分别粘贴于腹板上测量点位处的内部和外表面；

所述混凝土结构由在H型钢的翼缘之间、腹板两侧浇筑混凝土形成。