[发明专利]一种剪力键的粘结-滑移本构关系测试方法及装置

权利要求书

1.一种剪力键的粘结-滑移本构关系测试方法，其特征在于，包括如下步骤：

通过连接在钢梁两侧的剪力键延伸至混凝土块内，建立连接关系，沿钢梁轴向先进行力控制加载，后进行位移控制加载；

通过位移控制加载至位于剪力键下方的混凝土破碎形成楔形破坏，剪力键产生塑性变形从混凝土块中滑出；

测取加载过程中剪力键与混凝土块之间的相对滑移量、加载过程中的荷载，处理并获取加载全过程中的粘结-滑移本构关系；

依据测取的相对滑移量和荷载，建立加载全过程的荷载-相对滑移量曲线；

分析荷载-相对滑移量曲线，获取由最大荷载及对应时刻相对滑移量控制的剪力键的荷载滑移本构关系表达式；

具体地, 荷载-相对滑移量曲线包含上升以及下降两个阶段；

上升以及下降段表达式为：

（1）

式1中，F是角钢连接件的载荷，单位kN；F_max是角钢连接键的实测值，单位kN; S为滑移量，单位mm，S0为极限荷载对应的相对滑移，单位mm；e为自然常数；n与α为待定系数；统计角钢剪力键的荷载滑移曲线，采用式1进行拟合，通过实验结果取平均数得到拟合计算系数n与α；

调整剪力键厚度进行多次加载实验，获取剪力键厚度与混凝土破碎楔形破坏的形状、尺寸之间的关系；

计算得到角钢剪力连接键的极限荷载计算公式：

（2）

式2中F_max’是角钢连接键的极限荷载预测值，单位kN; f_c为混凝土抗压强度，单位GPa；为混凝土的内摩擦角，H为假定的楔形破坏面的宽度，L为假定的楔形破坏面的长度，为楔形破坏体倾斜面和水平面的夹角；

设角钢剪力键的初始抗剪刚度为K₀，荷载最大值时候的割线刚度为K₁；

得到理论计算系数n’的表达式：

（8）

理论计算系数n’的数值和拟合计算系数n的数值进行对比，理论计算系数n’值变异系数小于拟合计算系数n值变异系数，公式得到的数值的离散度小。

2.如权利要求1所述的剪力键的粘结-滑移本构关系测试方法，其特征在于，在进行力控制加载时，当相对荷载-相对滑移量曲线出现第一个拐点后，改为位移控制加载。

3.如权利要求1所述的剪力键的粘结-滑移本构关系测试方法，其特征在于，调整剪力键尺寸进行多次加载实验，获取多组实验拟合数据，对荷载滑移本构关系表达式进行验证。

4.如权利要求1所述的剪力键的粘结-滑移本构关系测试方法，其特征在于，依据加载过程中的相对滑移量、荷载，获取加载过程中的极限荷载及对应的相对滑移量。