[實用新型]可直接測量粘結面上粘結性能的PEC型鋼混凝土試樣結構

有效

• 申請號: 201920506324.0
• 申請日: 2019-04-15
• 公開（公告）號: CN210834617U
• 公開（公告）日: 2020-06-23
• 發明（設計）人: 王晨霞;曹芙波;盧志明
• 申請（專利權）人: 內蒙古科技大學
• 主分類號: G01N19/04
• 分類號: G01N19/04;G01N3/08;G01B7/16
• 代理公司: 武漢華強專利代理事務所(普通合伙) 42237
• 代理人: 溫珊姍;王冬冬

本實用新型公開了一種可直接測量粘結面上粘結性能的PEC型鋼混凝土試樣結構，包括H型鋼和混凝土結構，H型鋼由翼緣和腹板構成；翼緣和腹板上的各測量點位處分別粘貼一應變片對，該應變片對包括一金屬應變片和一非金屬應變片；粘貼于翼緣上的應變片對，其中的金屬應變片和非金屬應變片分別粘貼于翼緣上測量點位處的外側和內側；粘貼于腹板上的應變片對，其中的金屬應變片和非金屬應變片分別粘貼于腹板上測量點位處的內部和外表面；混凝土結構由在H型鋼的翼緣之間、腹板兩側澆筑混凝土形成。本實用新型結構簡單，成本低，利用本實用新型進行粘結性能測量，操作簡單，可直接準確地量測出型鋼與混凝土接觸面上混凝土的應變、型鋼應變及粘結應力。

技術領域

本實用新型屬于型鋼混凝土粘結性能測量技術領域，尤其涉及一種可直接測量粘結面上粘結性能的PEC型鋼混凝土試樣結構。

背景技術

PEC柱(partially encased concrete composite columns，縮寫為PEC柱)型鋼混凝土組合結構由H型鋼在翼緣之間、腹板兩側澆筑混凝土形成，H型鋼的腹板全部包裹在混凝土內，翼緣裸露在混凝土外部，所以又稱為“部分包裹混凝土結構”，參見圖1。這種新型構件既可以用于舊建筑的加固和改造，又可用于新建建筑物的多高層結構。

在鋼筋混凝土結構中，鋼筋與混凝土間的粘結性能是鋼筋與混凝土兩種材料協同工作的基礎，是保證鋼筋混凝土結構承載力的關鍵。鋼筋混凝土結構中的粘結力指沿鋼筋縱向在鋼筋和混凝土表面上存在的作用力。在直筋和鋼絞線錨固端、在鋼筋的搭接接頭、在裂縫附近等位置鋼筋中的力需要由粘結力或粘結構造措施傳遞到混凝土中，因此構件開裂、裂縫寬度、變形、結構承載力、地震作用下結構吸收和耗散能量的大小都直接或間接與粘結性能有關。

同樣的，在型鋼混凝土組合結構中，型鋼和混凝土之間也存在粘結作用和粘結問題。型鋼與混凝土之間的粘結性能是影響型鋼混凝土構件的受力性能、破壞形態、承載能力、裂縫和變形的重要因素。因此型鋼與混凝土間粘結性能的測量就顯得極為重要。

目前國內外對型鋼混凝土粘結性能的研究主要有：

(1)大部分科研人員通過在型鋼表面開槽，在槽內貼應變片并封填環氧樹脂的方式來實測型鋼的應變；再通過微段受力平衡關系計算各位置點的粘結應力。這種方法認為混凝土產生的應變很小從而忽略了混凝土的應變。另外，試驗過程中封填環氧樹脂的部位替代了鋼材與混凝土的粘結，減小了鋼材與混凝土間原有的粘結面積，降低了粘結性能，使得計算出的粘結應力并非真實數值，存在一定誤差。

(2)在型鋼與混凝土實際的粘結滑移過程中，混凝土的應變是不可忽略的。但型鋼與混凝土接觸面在試件的內部，其應變很難直接測得。因此有些科研人員為了得到接觸面上混凝土的應變，采用了一種間接測量的方法，即：在混凝土外側貼應變片，再根據一定的經驗公式計算出型鋼混凝土接觸面上混凝土的應變。這種方法在理論上是正確的，但精確度受經驗公式有關影響，還是難以精確的反映出接觸面上混凝土應變的大小，存在一定的誤差。

實用新型內容

針對現有技術存在的問題，本實用新型提供了一種可直接測量粘結面上粘結性能的PEC 型鋼混凝土試樣結構。

本實用新型可直接測量粘結面上粘結性能的PEC型鋼混凝土試樣結構，包括H型鋼和混凝土結構，所述H型鋼由翼緣和腹板構成；

所述翼緣和所述腹板上的各測量點位處分別粘貼一應變片對，該應變片對包括一用來測量H型鋼應變的金屬應變片、以及一用來測量混凝土結構應變的非金屬應變片；

粘貼于翼緣上的應變片對，其中的金屬應變片和非金屬應變片分別粘貼于翼緣上測量點位處的外側和內側；

粘貼于腹板上的應變片對，其中的金屬應變片和非金屬應變片分別粘貼于腹板上測量點位處的內部和外表面；

所述混凝土結構由在H型鋼的翼緣之間、腹板兩側澆筑混凝土形成。