[實用新型]高溫下疊合面抗剪性能測試裝置

有效

• 申請號: 202020635686.2
• 申請日: 2020-04-24
• 公開（公告）號: CN212059733U
• 公開（公告）日: 2020-12-01
• 發明（設計）人: 戴玉成;張大山;董毓利;張建春;黃棟強
• 申請（專利權）人: 華僑大學
• 主分類號: G01N3/24
• 分類號: G01N3/24;G01N1/36
• 代理公司: 廈門市首創君合專利事務所有限公司 35204
• 代理人: 張松亭;張迪

本實用新型提供的高溫下疊合面抗剪性能測試裝置，采用疊合面剪應力分布較為均勻且端部約束對疊合面影響較小的Z形抗剪試件作為試驗試件，其疊合面受力狀態接近純剪應力狀態。在試件疊合面處預埋熱電偶對界面溫度進行實時監測，配合電阻絲式電熱爐及MTS千斤頂加載裝置，能夠進行任一溫度下的疊合面抗剪性能試驗。設計一套新的加載連接及位移測量系統，解決了直接測量千斤頂下頂面位移后換算得到試件位移的方法所得數據不準確的問題，可以準確地測得不同溫度下疊合面抗剪荷載?滑移曲線，充分掌握疊合結構在高溫下疊合面的抗剪性能。

技術領域

本實用新型涉及建筑結構防災減災技術領域。

背景技術

裝配整體式疊合結構(簡稱“疊合結構”)是先在預制場中生產預制構件，再將預制構件運到工地，在工地安裝加澆疊合層混凝土而成的新型結構。這種結構具有整體剛度好、抗震性能優越、工期短、節省三材及造價等優點，但同時疊合結構也存在一些缺點。比如疊合結構中，預制部分與現澆部分之間的粘結面(簡稱“疊合面”)，就是裝配整體式疊合結構中的一個薄弱部位。由于先后澆混凝土齡期差異導致的收縮應力差以及預制混凝土親水性導致后澆混凝土時產生的水膜等原因，導致疊合面的抗剪強度不及整澆混凝土的抗剪強度。當疊合面抗剪強度不足時，疊合結構可能發生疊合面破壞，外加荷載還未達到設計極限荷載時，結構即發生脆性破壞，危及人民生命財產安全。

作為廣泛存在于工程實際中且適應國家需要而積極推廣的結構形式，疊合結構在使用過程中必定會遭遇火災這一發生頻率最高的災害，火災下疊合面能否維持一定的抗剪強度，支撐結構到達設計耐火極限，對保護火災下人民群眾人身安全、財產安全具有重要意義。然而目前常溫下疊合面的抗剪性能研究有很多，但高溫下的卻近乎空白。這主要是因為高溫下試驗存在加載困難、高溫下位移難以直接測量，間接測量存在較大誤差等問題。

實用新型內容

本實用新型的目的在于提供簡便可行的測量高溫下疊合面抗剪性能的試驗方法和試驗裝置，可實時測量高溫下疊合面的溫度、滑移、應力，以及破壞時的抗剪強度，從而為疊合結構的抗火設計提供參考，保證火災下疊合結構的安全性。

為了解決上述的技術問題，本實用新型提供了高溫下疊合面抗剪性能測試裝置，包括：Z形疊合面抗剪試件、電阻絲式電熱爐、液壓千斤頂加載裝置、數據采集系統；

所述Z形疊合面抗剪試件包括兩個呈旋轉對稱分布的子部件，所述子部件的其中一個面相互貼合形成疊合面；所述疊合面處預埋熱電偶以實時測量疊合面的溫度場；所述Z形疊合面抗剪試件的上頂面處預埋有耐高溫陶瓷片以測量疊合面在高溫下受剪時的位移變化；

所述Z形疊合面抗剪試件的上頂面通過上部連接件連接至液壓千斤頂加載裝置、下底面連接至混凝土連接件；

所述Z形疊合面抗剪試件整體置于所述電阻絲式電熱爐的爐膛內；

所述上部連接件沿著高度方向設置有圓孔；所述圓孔內穿設有耐熱陶瓷管；所述上部連接件的側壁還設置有方孔，所述方孔連通圓孔；薄鋼板穿過所述方孔，所述薄鋼板的中間設置有讓位孔，熱電偶線的一端與熱電偶連接，另一端穿過耐熱陶瓷管和讓位孔與數據采集系統連接；

所述薄鋼板的兩端分別通過柔性平衡彈簧與電阻絲式電熱爐相連；所述薄鋼板的兩端還分別與彈簧式位移計的探頭接觸，所述彈簧式位移計固定在鋼扣式腳手架上；所述耐熱陶瓷管的下部與預埋陶瓷片緊密接觸，上部與薄鋼板接觸；通過彈簧式位移計測量薄鋼板的位移就能測得疊合面在高溫下的位移；

所述數據采集系統用于采集熱電偶的溫度、彈簧式位移計的位移和千斤頂的加載力。