[发明专利]一种预制混凝土夹心保温墙板整体拉剪试验系统及方法

说明书

本发明公开了一种预制混凝土夹心保温墙板整体拉剪试验系统及试验方法。本发明所述试验系统包括水平剪切装置、轴向受拉装置以及墩支座；所述轴向受拉装置包括竖向作动器、滑轨卡具盖板及可滑动卡具，可滑动卡具两端夹住外叶墙板；所述水平剪切装置包括水平作动器及侧端部夹具，侧端部夹具一侧夹住外叶墙板侧边。本发明通过在轴向受拉以及水平剪切方向分别设置可滑动卡具及侧端部夹具，当外叶墙板上部受拉时，通过可滑动卡具能带动滑轨卡具盖板移动，保证上部竖向作动器的拉力始终向上；当外叶墙板向上位移时，能保证侧边的水平作动器始终水平；采用本发明试验系统对墙板整体进行拉剪试验，从而排除建筑构件重大的质量安全隐患，有较好的社会效应。

技术领域

本发明涉及建筑领域，具体涉及一种预制混凝土夹心保温墙板整体拉剪试验系统及方法。

背景技术

预制混凝土夹心保温外墙板由内外叶预制混凝土板、保温层、穿过保温层连接内外叶板的连接件组成，是一种集承重、保温、装饰于一体的新型保温外墙体系。在该墙体中，保温层被置于两层预制混凝土板之间，从而显著改善了保温体系的耐久性和抗火性能，实现了保温体系与主体结构同寿命，降低了建筑的全生命周期成本。

工程实际中，预制混凝土夹心保温墙体往往作为建筑物的外墙承受自重、风荷载、地震荷载等。在复杂的受力条件下，如果夹心保温墙体在设计或施工过程中存在缺陷，在使用过程中出现连接件失效，就会导致墙板的整体性下降。严重时，还会导致外叶墙板脱落，会造成不可估量严重后果，产成巨大的工程隐患。

研究表明，连接件的拔出和剪切承载力是影响墙体力学性能的关键性能。目前针对拉结件的拔出承载力、剪切承载力等已有相关的试验方法。如，《装配式建筑预制混凝土夹心保温墙板》JC/T 2504-2019，采用双侧剪切试验方法和单侧剪切试验方法测定FRP连接件在混凝土中的剪切承载力；采用双侧锚固拔出试验和单侧锚固拔出试验测定FRP连接件在混凝土中抗拔承载力等。

但上述试验方法均是以单个或两个拉结件及局部墙板模拟件为试验对象，且未考虑复合受力状态下墙板承载实际承载能力的降低。实际工程应用的墙板内含10～20个甚至更多的拉结件，墙板生产工艺不同，对拉结件的锚固效果也不一，模拟小试件根本不能代表也不能检验整体墙板的抗拉、抗剪或拉剪承载力。

实际工程应用中，墙板整体的施工工艺与局部墙板模拟件施工工艺差别较大，质量控制难度也更难，往往存在一些质量隐患，整体的质量无法达到模拟件或设计的理想状态。在以往的试验研究中心，也发现较多极为严重的质量隐患，一旦应用到工程中，后果不堪设想。且在工程应用中，墙板在自重、风荷载或地震作用的同时作用下，内部受力更加复杂。故为了验证墙板在工程实际应用中的结构安全性，避免造成安全事故和社会不良影响，非常有必要开展预制混凝土夹心保温外墙板整体性能试验。

专利CN109187229A提供的一种栓钉拉剪试验装置主要是对处于拉应力状态下的混凝土中的栓钉进行剪切试验研究。该装置具有结构紧凑、操作方便、精准度高，受力合理，准确性强等特点。该专利仅仅是一个小栓钉的拉剪试验，并不能对预制混凝土夹心保温强本进行拉剪试验。

专利CN112525723A公开的一种冻土拉剪试验仪通过低温试验罩提供低温环境，能够在较小的操作空间内完成抗拉及抗剪试验，能够准确模拟冻土与结构物接触面的力学行为，主要目的在于测量冻土-结构物界面区抗剪强度的剪切试验。

综上，目前缺乏墙板整体拉剪试验的装置，不利于质量控制、检验及生产研发；且现有结构性能加载反力装置无法满足墙板拉剪试验的需求。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明提供一种预制混凝土夹心保温墙板整体拉剪试验系统借助于现有结构性能加载反力装置，设计专门的受力工装，以满足试验需求。

本发明提供了一种预制混凝土夹心保温墙板整体拉剪试验系统，包括水平剪切装置、轴向受拉装置以及墩支座；