專利名稱：Hpfl加固層黏結(jié)滑移測試裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及土木工程測試方法技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種HPFL加固層黏結(jié)滑移測試裝置。
背景技術(shù)：
加筋高性能砂漿加固技術(shù)(HPFL加固技術(shù))是近年來興起的新型加固技術(shù)，該技術(shù)是在混凝土構(gòu)件表面鋪上鋼筋網(wǎng)、鋼絲網(wǎng)、鋼絞線網(wǎng)等受力材料，然后用膨脹螺栓錨固在構(gòu)件上，使其形成整體而共同工作，最后抹上高性能砂漿作為保護(hù)層，以提高結(jié)構(gòu)承載力和耐久性的一種加固方法。目前該加固技術(shù)在建筑結(jié)構(gòu)、橋梁等土木工程領(lǐng)域得到越來越廣泛的應(yīng)用。試驗(yàn)和實(shí)際使用發(fā)現(xiàn)，加固層由于受力復(fù)雜、施工質(zhì)量、環(huán)境因素等原因而發(fā)生早期剝離破壞。為分析加固層剝離破壞，就必須對加固層的黏結(jié)滑移進(jìn)行試驗(yàn)測試，以便建立相應(yīng)的黏結(jié)滑移本構(gòu)關(guān)系，從而分析其剝離破壞機(jī)理。目前常用的剝離破壞測試方法是 通過應(yīng)變片測量加固層沿受力方向的應(yīng)變分布來獲得所需試驗(yàn)數(shù)據(jù)。由于FRP、黏鋼等加固方法采用的FRP、鋼板等材料較薄且材性單一，應(yīng)變片測量的方法較為可行。而高性能砂漿加固層由于砂漿材料自身的特性，且加固層較厚，破壞面形狀復(fù)雜，應(yīng)變片測量根本無法滿足實(shí)驗(yàn)要求，并且加載破壞時(shí)動(dòng)靜大，易造成測試設(shè)備損壞，且加載系統(tǒng)需單獨(dú)設(shè)計(jì)。因此迫切需要一種有效的手段來解決試驗(yàn)測試的問題。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題在于針對上述現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種HPFL加固層黏結(jié)滑移測試裝置，其結(jié)構(gòu)簡單，設(shè)計(jì)合理，實(shí)現(xiàn)方便且智能化程度高，使用操作便捷，數(shù)據(jù)處理能力強(qiáng)、速度快，測試過程安全可靠，實(shí)用價(jià)值高，便于推廣應(yīng)用。為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是一種HPFL加固層黏結(jié)滑移測試裝置，所述HPFL加固層設(shè)置在原始試件的表面中間位置處，所述HPFL加固層中內(nèi)嵌設(shè)置有加固層受力筋，其特征在于包括試驗(yàn)底板、固定連接在試驗(yàn)底板底端且用于固定原始試件的下頂板、固定連接在試驗(yàn)底板中部的中頂板和滑動(dòng)連接在試驗(yàn)底板上半部分的上頂板，以及預(yù)埋在HPFL加固層與原始試件結(jié)合位置處并用于測量HPFL加固層與原始試件結(jié)合位置處一定距離內(nèi)應(yīng)變的一個(gè)或多個(gè)應(yīng)變測試儀器；所述試驗(yàn)底板的上半部分左右兩側(cè)對稱開設(shè)有兩條滑道，所述上頂板的底端固定連接有兩個(gè)用于承載著上頂板在滑道中滑動(dòng)的滑輪，所述中頂板的上表面上設(shè)置有多個(gè)用于供加固層受力筋穿過的限位環(huán)，所述中頂板的頂端設(shè)置有用于帶動(dòng)上頂板滑動(dòng)的千斤頂，所述千斤頂?shù)捻敹嗽O(shè)置有用于測量HPFL加固層所受載荷的載荷傳感器，所述加固層受力筋穿過所述限位環(huán)并通過錨具與上頂板固定連接，所述下頂板的底端和側(cè)面螺紋連接有多個(gè)用于壓緊所述原始試件的壓緊螺栓，所述載荷傳感器的輸出端和多個(gè)所述應(yīng)變測試儀器的輸出端接有用于采集載荷傳感器和多個(gè)應(yīng)變測試儀器所輸出數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)采集儀，所述數(shù)據(jù)采集儀的輸出端接有用于分析處理數(shù)據(jù)采集儀所輸出的數(shù)據(jù)并對處理結(jié)果進(jìn)行同步顯示的上位計(jì)算機(jī)。[0005]上述的HPFL加固層黏結(jié)滑移測試裝置，其特征在于位于所述下頂板與中頂板之間的試驗(yàn)底板上連接有用于防止所述HPFL加固層破碎時(shí)飛濺出去的防撞索。上述的HPFL加固層黏結(jié)滑移測試裝置，其特征在于所述應(yīng)變測試儀器為導(dǎo)桿引伸儀且所述導(dǎo)桿引伸儀為I 6個(gè)。上述的HPFL加固層黏結(jié)滑移測試裝置，其特征在于所述導(dǎo)桿引伸儀為四個(gè)，其中兩個(gè)導(dǎo)桿引伸儀預(yù)埋在HPFL加固層頂端與原始試件結(jié)合位置處，另外兩個(gè)導(dǎo)桿引伸儀預(yù)埋在HPFL加固層底端與原始試件結(jié)合位置處。上述的HPFL加固層黏結(jié)滑移測試裝置，其特征在于所述下頂板通過第一螺栓固定連接在試驗(yàn)底板底端，所述中頂板通過第二螺栓固定連接在試驗(yàn)底板中部。上述的HPFL加固層黏結(jié)滑移測試裝置，其特征在于所述的限位環(huán)的數(shù)量與所述加固層受力筋的數(shù)量相等且均為2 6個(gè)。 上述的HPFL加固層黏結(jié)滑移測試裝置，其特征在于所述千斤頂為液壓千斤頂或機(jī)械千斤頂。本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點(diǎn)I、本實(shí)用新型主要針對現(xiàn)有技術(shù)無法滿足滑移測試實(shí)驗(yàn)要求而提出，通過在試驗(yàn)底板上設(shè)置滑道、在上頂板的底端設(shè)置滑輪，并將加固層受力筋通過錨具與上頂板固定連接，解決了 HPFL加固層剝離試驗(yàn)的加載問題；通過設(shè)置應(yīng)變測試儀器、數(shù)據(jù)采集儀和上位計(jì)算機(jī)，能夠方便地實(shí)現(xiàn)HPFL加固層滑移量測試。2、本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡單，設(shè)計(jì)合理，安裝實(shí)現(xiàn)方便且智能化程度高。3、本實(shí)用新型使用操作便捷，數(shù)據(jù)處理能力強(qiáng)、速度快。4、本實(shí)用新型通過設(shè)置防撞索和限位環(huán)，保證了測試過程的安全可靠，有效保護(hù)了測試裝置，解決了測試過程中損壞設(shè)備的問題。5、通過本實(shí)用新型能夠建立黏結(jié)滑移本構(gòu)關(guān)系，從而為分析HPFL加固層的剝離破壞機(jī)理提供可靠的數(shù)據(jù)，本實(shí)用新型的實(shí)用價(jià)值高，便于推廣應(yīng)用。綜上所述，本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡單，設(shè)計(jì)合理，實(shí)現(xiàn)方便且智能化程度高，使用操作便捷，數(shù)據(jù)處理能力強(qiáng)、速度快，測試過程安全可靠，實(shí)用價(jià)值高，便于推廣應(yīng)用。下面通過附圖和實(shí)施例，對本實(shí)用新型的技術(shù)方案做進(jìn)一步的詳細(xì)描述。

圖I為本實(shí)用新型HPFL加固層黏結(jié)滑移測試裝置的主視圖。圖2為圖I的右視圖。附圖標(biāo)記說明I-上頂板； 1_1_滑道；2_下頂板；3-中頂板； 4-上頂板；5-1-第一螺栓；5_2_第二螺栓；6_滑輪；7_錨具；8-壓緊螺栓；9-防撞索；10-限位環(huán)；11-原始試件；12-加固層受力筋；13-千斤頂；14-載荷傳感器；15_應(yīng)變測試儀器；16-HPFL加固層；17-數(shù)據(jù)采集儀；18_上位計(jì)算機(jī)。
具體實(shí)施方式
如圖I和圖2所示，本實(shí)用新型所述HPFL加固層16設(shè)置在原始試件11的表面中間位置處，所述HPFL加固層16中內(nèi)嵌設(shè)置有加固層受力筋12，所述HPFL加固層黏結(jié)滑移測試裝置包括試驗(yàn)底板I、固定連接在試驗(yàn)底板I底端且用于固定原始試件11的下頂板2、固定連接在試驗(yàn)底板I中部的中頂板3和滑動(dòng)連接在試驗(yàn)底板I上半部分的上頂板4，以及預(yù)埋在HPFL加固層16與原始試 件11結(jié)合位置處并用于測量HPFL加固層16與原始試件11結(jié)合位置處一定距離內(nèi)應(yīng)變的一個(gè)或多個(gè)應(yīng)變測試儀器15 ;所述試驗(yàn)底板I的上半部分左右兩側(cè)對稱開設(shè)有兩條滑道1-1，所述上頂板4的底端固定連接有兩個(gè)用于承載著上頂板4在滑道1-1中滑動(dòng)的滑輪6，所述中頂板3的上表面上設(shè)置有多個(gè)用于供加固層受力筋12穿過的限位環(huán)10，所述中頂板3的頂端設(shè)置有用于帶動(dòng)上頂板4滑動(dòng)的千斤頂13，所述千斤頂13的頂端設(shè)置有用于測量HPFL加固層16所受載荷的載荷傳感器14，所述加固層受力筋12穿過所述限位環(huán)10并通過錨具7與上頂板4固定連接，所述下頂板2的底端和側(cè)面螺紋連接有多個(gè)用于壓緊所述原始試件11的壓緊螺栓8，所述載荷傳感器14的輸出端和多個(gè)所述應(yīng)變測試儀器15的輸出端接有用于采集載荷傳感器14和多個(gè)應(yīng)變測試儀器15所輸出數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)采集儀17，所述數(shù)據(jù)采集儀17的輸出端接有用于分析處理數(shù)據(jù)采集儀17所輸出的數(shù)據(jù)并對處理結(jié)果進(jìn)行同步顯示的上位計(jì)算機(jī)18。如圖I和圖2所示，本實(shí)施例中，位于所述下頂板2與中頂板3之間的試驗(yàn)底板I上連接有用于防止所述HPFL加固層16破碎時(shí)飛濺出去的防撞索9。所述應(yīng)變測試儀器15為導(dǎo)桿引伸儀且所述導(dǎo)桿引伸儀為I 6個(gè)。具體地，所述導(dǎo)桿引伸儀為四個(gè)，其中兩個(gè)導(dǎo)桿引伸儀預(yù)埋在HPFL加固層16頂端與原始試件11結(jié)合位置處，另外兩個(gè)導(dǎo)桿引伸儀預(yù)埋在HPFL加固層16底端與原始試件11結(jié)合位置處。所述下頂板2通過第一螺栓5-1固定連接在試驗(yàn)底板I底端，所述中頂板3通過第二螺栓5-2固定連接在試驗(yàn)底板I中部。所述的限位環(huán)10的數(shù)量與所述加固層受力筋12的數(shù)量相等且均為2 6個(gè)。所述千斤頂13為液壓千斤頂或機(jī)械千斤頂。采用本實(shí)用新型進(jìn)行HPFL加固層黏結(jié)滑移測試的方法，包括以下步驟步驟一、對原始試件11進(jìn)行表面處理后，首先在原始試件11上鋪設(shè)加固層受力筋12，用膨脹螺絲將加固層受力筋12錨固在原始試件11上，然后在原始試件11的表面中間位置處抹上高性能砂漿構(gòu)成HPFL加固層16 ;步驟二、制作試驗(yàn)底板I ;步驟三、制作下頂板2并通過第一螺栓5-1將下頂板2固定連接在試驗(yàn)底板I底端;步驟四、制作中頂板3并通過第二螺栓5-2將中頂板3固定連接在試驗(yàn)底板I中部;步驟五、制作上頂板4，在所述上頂板4的底端固定兩個(gè)滑輪6，并將上頂板4通過滑輪6卡于試驗(yàn)底板I上的滑道1-1內(nèi)，在滑輪6與滑道1-1之間滴入潤滑劑，保證上頂板4能夠自由滑動(dòng)；步驟六、將原始試件11置于下頂板2和中頂板3之間，擰緊壓緊螺栓8，使得原始試件11牢靠固定在下頂板2和中頂板3之間，扣上所述防撞索9 ；[0038]步驟七、將所述千斤頂13放置在所述中頂板3的頂端；步驟八、將所述載荷傳感器14安裝在所述千斤頂13的頂端，并使載荷傳感器14的頂端與上頂板4的底端相接觸； 步驟九、將加固層受力筋12穿過所述限位環(huán)10，并用錨具7將所述加固層受力筋12的頂端與上頂板4固定連接；步驟十、將所述應(yīng)變測試儀器15的輸出端和載荷傳感器14的輸出端均通過導(dǎo)線與數(shù)據(jù)采集儀17的輸入端連接，將所述數(shù)據(jù)采集儀17的輸出端與上位計(jì)算機(jī)18連接；步驟十一、HPFL加固層16黏結(jié)滑移性能信息的采集、處理及顯示操縱千斤頂13，使千斤頂13活塞上升并給上頂板4施加向上的推力，上頂板4通過加固層受力筋12給HPFL加固層16施加向上的拉力，同時(shí)啟動(dòng)應(yīng)變測試儀器15、載荷傳感器14、數(shù)據(jù)采集儀17和上位計(jì)算機(jī)18，多個(gè)應(yīng)變測試儀器15實(shí)時(shí)測量HPFL加固層16與原始試件11結(jié)合位置處應(yīng)變測試儀15兩端測點(diǎn)內(nèi)的應(yīng)變并將所檢測到的數(shù)據(jù)輸出給數(shù)據(jù)采集儀17，載荷傳感器14實(shí)時(shí)測量HPFL加固層16所受載荷并將所檢測到的數(shù)據(jù)輸出給數(shù)據(jù)采集儀17，數(shù)據(jù)采集儀17實(shí)時(shí)采集多個(gè)應(yīng)變測試儀器15所輸出的數(shù)據(jù)和載荷傳感器14所輸出的數(shù)據(jù)并對數(shù)據(jù)進(jìn)行放大、濾波和A/D轉(zhuǎn)換后得出HPFL加固層16與原始試件11結(jié)合位置處應(yīng)變測試儀15兩端測點(diǎn)內(nèi)的應(yīng)變Spe2I、S1^PHPFL加固層16所受載荷F，并輸出給上位計(jì)算機(jī)18，所述上位計(jì)算機(jī)18調(diào)用數(shù)據(jù)處理模塊對所接收到的應(yīng)變￡l、e2、_L、en和所受載荷F數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合分析處理，獲得HPFL加固層16黏結(jié)滑移性能信息，同時(shí)上位計(jì)算機(jī)調(diào)用數(shù)據(jù)顯示模塊對分析處理得出的黏結(jié)滑移性能信息進(jìn)行同步顯示；其中，n表示應(yīng)變測試儀器15的數(shù)量且n為自然數(shù)。具體地，步驟十一中所述上位計(jì)算機(jī)18調(diào)用數(shù)據(jù)處理模塊對所接收到的應(yīng)變e p 、en和所受載荷F數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合分析處理，其綜合分析處理過程包括以下步驟步驟1101、所述上位計(jì)算機(jī)18調(diào)用數(shù)據(jù)處理模塊并根據(jù)公式
;=gi+g2+K+g ，得出HpFL加固層16與原始試件n結(jié)合位置處應(yīng)變測試儀15兩端測
Tl
點(diǎn)內(nèi)的平均應(yīng)變I;步驟1102、所述上位計(jì)算機(jī)18調(diào)用數(shù)據(jù)處理模塊并根據(jù)公式j(luò) = sL ,得出HPFL力口固層16的端部位移S，其中，L表示所述應(yīng)變測試儀器15兩端測點(diǎn)之間的距離；具體地，可以用游標(biāo)卡尺測得L的值；步驟1103、所述上位計(jì)算機(jī)18調(diào)用數(shù)據(jù)處理模塊并根據(jù)公式T = F/A，得出HPFL加固層16的剪應(yīng)力T，其中A表示HPFL加固層16的名義黏結(jié)面積；具體地，A通過公式A = CW計(jì)算得出，其中，C表示HPFL加固層16的黏結(jié)長度，W表示HPFL加固層16的黏結(jié)寬度，C和W的值均用游標(biāo)卡尺測得；當(dāng)黏結(jié)長(寬)度大于有效黏結(jié)長(寬)度時(shí)取黏結(jié)長(寬)度；步驟1104、所述上位計(jì)算機(jī)18調(diào)用數(shù)據(jù)顯示模塊，將步驟1103中所得到的HPFL力口固層16的剪應(yīng)力T和步驟1102中所得到的HPFL加固層16的端部位移S以t -s曲線的形式顯示出來。通過本實(shí)用新型能夠建立黏結(jié)滑移本構(gòu)關(guān)系，從而為分析HPFL加固層的剝離破壞機(jī)理提供可靠的數(shù)據(jù)。[0049]以上所述，僅是本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例，并非對本實(shí)用新型作任何限制，凡是根據(jù)本實(shí)用新型技術(shù)實(shí)質(zhì)對以上實(shí)施例所作的任何簡單修改、變更以及等效結(jié)構(gòu)變化，均仍屬于本實(shí)用新型技術(shù)方案的保護(hù)范圍內(nèi)·。
權(quán)利要求1.一種HPFL加固層黏結(jié)滑移測試裝置，所述HPFL加固層(16)設(shè)置在原始試件(11)的表面中間位置處，所述HPFL加固層(16)中內(nèi)嵌設(shè)置有加固層受力筋(12)，其特征在于包括試驗(yàn)底板(I)、固定連接在試驗(yàn)底板(I)底端且用于固定原始試件(11)的下頂板(2)、固定連接在試驗(yàn)底板(I)中部的中頂板(3)和滑動(dòng)連接在試驗(yàn)底板(I)上半部分的上頂板(4)，以及預(yù)埋在HPFL加固層(16)與原始試件(11)結(jié)合位置處并用于測量HPFL加固層(16)與原始試件(11)結(jié)合位置處一定距離內(nèi)應(yīng)變的一個(gè)或多個(gè)應(yīng)變測試儀器(15);所述試驗(yàn)底板(I)的上半部分左右兩側(cè)對稱開設(shè)有兩條滑道(1-1)，所述上頂板(4)的底端固定連接有兩個(gè)用于承載著上頂板(4)在滑道(1-1)中滑動(dòng)的滑輪￠)，所述中頂板(3)的上表面上設(shè)置有多個(gè)用于供加固層受力筋(12)穿過的限位環(huán)(10)，所述中頂板(3)的頂端設(shè)置有用于帶動(dòng)上頂板(4)滑動(dòng)的千斤頂(13)，所述千斤頂(13)的頂端設(shè)置有用于測量HPFL加固層(16)所受載荷的載荷傳感器(14)，所述加固層受力筋(12)穿過所述限位環(huán)(10)并通過錨具(7)與上頂板(4)固定連接，所述下頂板(2)的底端和側(cè)面螺紋連接有多個(gè)用于壓緊所述原始試件(11)的壓緊螺栓(8)，所述載荷傳感器(14)的輸出端和多個(gè)所述應(yīng)變測試儀器(15)的輸出端接有用于采集載荷傳感器(14)和多個(gè)應(yīng)變測試儀器(15)所輸出數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)采集儀(17)，所述數(shù)據(jù)采集儀(17)的輸出端接有用于分析處理數(shù)據(jù)采集儀(17)所輸出的數(shù)據(jù)并對處理結(jié)果進(jìn)行同步顯示的上位計(jì)算機(jī)(18)。
2.按照權(quán)利要求I所述的HPFL加固層黏結(jié)滑移測試裝置，其特征在于位于所述下頂板⑵與中頂板⑶之間的試驗(yàn)底板⑴上連接有用于防止所述HPFL加固層(16)破碎時(shí)飛濺出去的防撞索(9)。
3.按照權(quán)利要求2所述的HPFL加固層黏結(jié)滑移測試裝置，其特征在于所述應(yīng)變測試儀器(15)為導(dǎo)桿引伸儀且所述導(dǎo)桿引伸儀為I 6個(gè)。
4.按照權(quán)利要求3所述的HPFL加固層黏結(jié)滑移測試裝置，其特征在于所述導(dǎo)桿引伸儀為四個(gè)，其中兩個(gè)導(dǎo)桿引伸儀預(yù)埋在HPFL加固層(16)頂端與原始試件(11)結(jié)合位置處，另外兩個(gè)導(dǎo)桿引伸儀預(yù)埋在HPFL加固層(16)底端與原始試件(11)結(jié)合位置處。
5.按照權(quán)利要求I 4中任一權(quán)利要求所述的HPFL加固層黏結(jié)滑移測試裝置，其特征在于所述下頂板(2)通過第一螺栓(5-1)固定連接在試驗(yàn)底板(I)底端，所述中頂板(3)通過第二螺栓(5-2)固定連接在試驗(yàn)底板(I)中部。
6.按照權(quán)利要求I 4中任一權(quán)利要求所述的HPFL加固層黏結(jié)滑移測試裝置，其特征在于所述的限位環(huán)(10)的數(shù)量與所述加固層受力筋(12)的數(shù)量相等且均為2 6個(gè)。
7.按照權(quán)利要求I 4中任一權(quán)利要求所述的HPFL加固層黏結(jié)滑移測試裝置，其特征在于所述千斤頂(13)為液壓千斤頂或機(jī)械千斤頂。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種HPFL加固層黏結(jié)滑移測試裝置，包括試驗(yàn)底板、下頂板、中頂板和上頂板，以及一個(gè)或多個(gè)應(yīng)變測試儀器；試驗(yàn)底板的上半部分開設(shè)有兩條滑道，上頂板的底端固定連接有兩個(gè)滑輪，中頂板的上表面上設(shè)置有多個(gè)限位環(huán)，中頂板的頂端設(shè)置有千斤頂，千斤頂?shù)捻敹嗽O(shè)置有載荷傳感器，加固層受力筋穿過限位環(huán)并通過錨具與上頂板固定連接，下頂板的底端和側(cè)面螺紋連接有多個(gè)壓緊螺栓，載荷傳感器的輸出端和多個(gè)應(yīng)變測試儀器的輸出端接有數(shù)據(jù)采集儀，數(shù)據(jù)采集儀的輸出端接有上位計(jì)算機(jī)。本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡單，設(shè)計(jì)合理，實(shí)現(xiàn)方便且智能化程度高，使用操作便捷，數(shù)據(jù)處理能力強(qiáng)、速度快，測試過程安全可靠，實(shí)用價(jià)值高，便于推廣應(yīng)用。
文檔編號(hào)G01N19/04GK202421047SQ20122001592
公開日2012年9月5日 申請日期2012年1月14日 優(yōu)先權(quán)日2012年1月14日
發(fā)明者劉伯權(quán), 吳濤, 賀拴海, 黃華 申請人:長安大學(xué)