[實用新型]弱剛度筋材雙向受拉粘結試驗裝置

有效

• 申請號: 201820833348.2
• 申請日: 2018-05-31
• 公開（公告）號: CN208206651U
• 公開（公告）日: 2018-12-07
• 發明（設計）人: 趙軍;李小鵬;馮帥凱;梁敬超;李光輝
• 申請（專利權）人: 鄭州大學
• 主分類號: G01N3/02
• 分類號: G01N3/02;G01N3/08
• 代理公司: 鄭州聯科專利事務所(普通合伙) 41104
• 代理人: 劉建芳

本實用新型公開一種弱剛度筋材雙向受拉粘結試驗裝置，包括雙向作動器、試件、反力框架和加載框架，所述試件包括混凝土試塊和筋材，筋材貫穿混凝土試塊且與混凝土試塊粘結，所述雙向作動器通過轉換頭可帶動加載框架對混凝土試塊施加沿筋材長度方向的雙向作用力，當所述加載框架對混凝土試塊施加沿筋材長度方向的作用力時，所述反力框架對筋材施加反向作用力。本實用新型可以測量弱剛度筋材與混凝土試塊的相對滑移，從而建立弱剛度筋材在雙向受力荷載作用下的粘結滑移本構關系，可以為實際工程提供可靠、真實的理論支撐。

技術領域

本實用新型涉及結構工程技術領域，更具體地說是弱剛度筋材雙向受拉粘結試驗裝置。

背景技術

弱剛度筋材主要指鋼絞線和FRP筋（纖維增強復合材料筋），它們具有良好的受拉性能，但是抗彎剛度較低，在軸向壓力作用下容易產生側向彎曲。鋼絞線被廣泛地應用到橋梁工程及大跨度空間結構中的預應力構件中，是目前工程中不可缺少的筋材；而FRP筋由于其輕質高強、耐腐蝕、低松弛和抗疲勞性能好等優點，被認為是替代鋼筋的理想筋材。混凝土結構受力時之所以能夠發揮混凝土的抗壓性能和筋材的抗拉性能，主要在于混凝土與筋材之間存在粘結作用，二者得以協調變形、共同抵抗外力。因此，粘結性能是混凝土結構最基本的性能。

粘結性能通過粘結應力與相對滑移量的關系來表征，其對混凝土結構的影響主要為：在承載能力和正常使用極限狀態下，筋材的抗拉強度能否得到充分發揮，取決于它和混凝土粘結的有效程度；粘結應力過小，會導致混凝土結構承載力降低；粘結滑移本構關系可以用來精準地確定筋材錨固長度范圍或者搭接長度，參與結構的剛度及裂縫的計算，同時也是有限元分析的基本方程之一。

地震作用、風荷載及車輛荷載下，結構會承受反復的雙向荷載，導致混凝土與筋材之間的粘結性能減弱，影響到結構的剛度、延性和承載力，最終造成結構破壞。因此，必須研究反復的雙向荷載作用下筋材與混凝土之間的粘結性能，來判斷筋材錨固長度范圍或者搭接長度，同時對分析構件的恢復力特性具有極其重要的影響，也是準確進行地震作用下結構響應有限元分析的關鍵。

拉拔試驗能夠較為簡便的測試鋼筋與混凝土之間的粘結滑移性能，加載設備夾持鋼筋端部并施加拉力或壓力實現雙向荷載的施加。但是對于FRP筋及鋼絞線之類的弱剛度筋材，現有的拉拔試驗裝置存在以下缺點：首先，筋材受壓時側向彎曲過大，無法進行試驗；其次，FRP筋材端部受到加載設備夾持時易碎，造成無法施加荷載，從而無法得到準確的粘結滑移本構關系。因此，非常需要一種能夠測試弱剛度筋材在雙向荷載作用下粘結滑移性能的試驗裝置，為實際工程提供可靠、真實的理論支撐。

實用新型內容

本實用新型的目的在于提供一種弱剛度筋材雙向受拉粘結試驗裝置，可以通過對混凝土試塊施加往復雙向受拉荷載，進而測量弱剛度筋材與混凝土試塊的相對滑移，從而建立弱剛度筋材在雙向受力荷載作用下的粘結滑移本構關系，可以為實際工程提供可靠、真實的理論支撐。

為實現上述目的，本實用新型采用如下技術方案：

一種弱剛度筋材雙向受拉粘結試驗裝置，包括雙向作動器1、試件2、反力框架3和加載框架4，所述試件2包括混凝土試塊201和筋材202，筋材202貫穿混凝土試塊201且與混凝土試塊201粘結，所述雙向作動器1通過轉換頭101可帶動加載框架4對混凝土試塊201施加沿筋材202長度方向的雙向作用力，當所述加載框架4對混凝土試塊201施加沿筋材202長度方向的作用力時，所述反力框架3對筋材202施加反向作用力。

所述試件2還包括固定在筋材202一端的第一筋材錨具203和固定在筋材202另一端的第二筋材錨具204，所述第一筋材錨具203和第二筋材錨具204均由鋼套筒和高強灌漿料組成。