[發(fā)明專(zhuān)利]自平衡式鋼筋混凝土粘結(jié)錨固性能測(cè)試儀

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201510057775.7
• 申請(qǐng)日: 2015-02-04
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN104833631B
• 公開(kāi)（公告）日: 2017-11-17
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 徐港;張小龍;王青;衛(wèi)澤眾;潘琪;徐麗麗
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 三峽大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): G01N19/04
• 分類(lèi)號(hào): G01N19/04
• 代理公司: 宜昌市三峽專(zhuān)利事務(wù)所42103
• 代理人: 黎澤洲

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及土木工程粘結(jié)滑移性能試驗(yàn)領(lǐng)域，特別是一種自平衡式鋼筋混凝土粘結(jié)錨固性能測(cè)試儀。

背景技術(shù)

粘結(jié)滑移性能是鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)理論中最重要的基本問(wèn)題之一。目前，采用的粘結(jié)試驗(yàn)方法有拉拔試驗(yàn)、梁式實(shí)驗(yàn)以及軸拉試驗(yàn)。拉拔試驗(yàn)的試件制作及試驗(yàn)裝置比較簡(jiǎn)單，試驗(yàn)結(jié)果便于分析。因此長(zhǎng)期以來(lái)用其作為對(duì)鋼筋粘結(jié)性能進(jìn)行相對(duì)比較的基準(zhǔn)。為實(shí)現(xiàn)對(duì)粘結(jié)滑移τｓ本構(gòu)關(guān)系更精確的描述，多采用鋼筋開(kāi)槽、貼片和由加載端、自由端推算內(nèi)滑移分布的方法，探索粘結(jié)錨固τｓ關(guān)系沿錨長(zhǎng)的變化規(guī)律，從而得出了一個(gè)位置函數(shù)ψ（x）來(lái)反映這種變化。然而在試驗(yàn)中也存在測(cè)量結(jié)果精度不夠，離散性較大等問(wèn)題。主要表現(xiàn)為：

(1)加載端滑移量的測(cè)量十分困難，目前國(guó)內(nèi)的拉拔裝置在加載端鋼筋滑移量的測(cè)量方面由于測(cè)出的滑移量值包含了混凝土外部的鋼筋拉伸變形而均存在較大的誤差。

（2）目前很多科研機(jī)構(gòu)做拉拔試驗(yàn)時(shí)均需要借助萬(wàn)能試驗(yàn)機(jī)等外界加載設(shè)備，因此需將拉拔架搬來(lái)搬去，操作十分繁瑣，需要大量人力。

（3）目前國(guó)內(nèi)采用較多的拉拔架，在做拉拔試驗(yàn)時(shí)試件是直接裸露在外面，既不方便實(shí)驗(yàn)人員觀察試件的破壞發(fā)展形態(tài)，也增加了一定的不安全因素。

（4）鋼筋粘結(jié)應(yīng)力測(cè)量十分困難，在鋼筋的拉拔試驗(yàn)中粘結(jié)應(yīng)力的測(cè)量一直是困擾研究人員的難題。

中國(guó)專(zhuān)利文獻(xiàn)CN104122201A公開(kāi)了一種鋼筋混凝土粘結(jié)應(yīng)力及滑移測(cè)量裝置，其采用了設(shè)置位移傳感器的結(jié)構(gòu)，但是在該結(jié)構(gòu)中，由于安裝空間狹小，安裝的位移傳感器均采用懸臂結(jié)構(gòu)，影響了測(cè)量精度。且需要專(zhuān)用的如萬(wàn)能試驗(yàn)機(jī)等專(zhuān)業(yè)設(shè)備。

發(fā)明內(nèi)容

本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種自平衡式鋼筋混凝土粘結(jié)錨固性能測(cè)試儀，能夠準(zhǔn)確測(cè)量自由端、特別是加載端滑移以及粘結(jié)應(yīng)力，且無(wú)需借助如萬(wàn)能試驗(yàn)機(jī)等其他外界加力設(shè)備。

為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案是：一種自平衡式鋼筋混凝土粘結(jié)錨固性能測(cè)試儀，內(nèi)框架活動(dòng)安裝在外框架的外框架頂板上，內(nèi)框架的立柱與外框架頂板滑動(dòng)連接，內(nèi)框架的底部設(shè)有加載設(shè)備，

試件上端的鋼筋滑動(dòng)穿過(guò)外框架頂板和內(nèi)框架的頂板與螺母連接，試件的混凝土上端面與外框架頂板接觸；

在試件兩端的鋼筋上設(shè)有加載端固定裝置和自由端固定裝置，加載端固定裝置和自由端固定裝置上各安裝有至少一個(gè)位移計(jì)，位移計(jì)的測(cè)量桿與試件混凝土的端面接觸。

在混凝土內(nèi)的鋼筋上設(shè)有多個(gè)應(yīng)變片。

位移計(jì)和應(yīng)變片與應(yīng)變采集儀電性連接。

所述的加載端固定裝置中，凸臺(tái)部中間設(shè)有鋼筋孔，凸臺(tái)部至少一側(cè)設(shè)有位移計(jì)固定孔，在鋼筋孔的底部設(shè)有固定裝置刀口，在鋼筋孔的一側(cè)設(shè)有切縫，在切縫上設(shè)有用于頂開(kāi)切縫的頂開(kāi)螺栓，位移計(jì)固定孔內(nèi)設(shè)有鎖緊螺釘。

加載端固定裝置和自由端固定裝置還設(shè)有水準(zhǔn)泡。

位移計(jì)的測(cè)量桿的套管穿入位移計(jì)固定孔內(nèi)，并被鎖緊螺釘固定。

在外框架頂板上分別設(shè)有與凸臺(tái)部和位移計(jì)的測(cè)量桿的套管成間隙配合的孔。

所述的加載設(shè)備為由電腦控制的液壓千斤頂或螺旋千斤頂。

外框架外圍設(shè)有防護(hù)觀察窗。

在自由端固定裝置與試件的混凝土之間設(shè)有防護(hù)網(wǎng)。

本實(shí)用新型提供的一種自平衡式鋼筋混凝土粘結(jié)錨固性能測(cè)試儀，通過(guò)采用內(nèi)框架和外框架的結(jié)構(gòu)，可以將位移計(jì)緊密固定在試件自由端和加載端處，且靠近試件的混凝土的端面，能夠準(zhǔn)確測(cè)量試件在加載過(guò)程中自由端和加載端的滑移量。

優(yōu)選的方案中，通過(guò)加載端固定裝置獨(dú)特的設(shè)計(jì)使位移計(jì)間接固定在混凝土試件加載端鋼筋根部的一點(diǎn)處，進(jìn)一步使得加載端滑移量測(cè)量值足夠精確，而且加載端固定裝置和自由端固定裝置均裝有水準(zhǔn)泡，以保證固定裝置安裝絕對(duì)水平，從而確保固定在固定裝置上的位移計(jì)絕對(duì)豎直。目前尚未發(fā)現(xiàn)有比本實(shí)用新型在測(cè)量加載端鋼筋滑移量方面更為精確的裝置。

本實(shí)用新型的裝置為自平衡體系，且自身安裝有電腦控制加載設(shè)備，自成一體，操作方便，無(wú)需借助其他設(shè)備，例如萬(wàn)能試驗(yàn)機(jī)，因此節(jié)省了大量人力。

本實(shí)用新型設(shè)置的鋼化玻璃窗在試件發(fā)生破壞時(shí)既保證了實(shí)驗(yàn)人員的安全，又可方便實(shí)驗(yàn)人員近距離觀察試件的破壞形態(tài)。同時(shí)本實(shí)用新型還在鋼筋自由端位移計(jì)上方設(shè)置有防護(hù)網(wǎng)，可以防止位移計(jì)在試件劈裂破壞時(shí)被混凝土塊砸中。