一種鋼筋混凝土粘結(jié)應(yīng)力及滑移測量裝置制造方法
【專利摘要】一種鋼筋混凝土粘結(jié)應(yīng)力及滑移測量裝置，包括拉拔架，鋼筋混凝土拉拔試件置于拉拔架內(nèi)，鋼筋混凝土拉拔試件中的鋼筋內(nèi)槽中貼有多片應(yīng)變片，在鋼筋的加載端設(shè)有第二固定裝置，第二固定裝置與第二螺桿固定連接，第二螺桿與第二直角碼固定連接，在混凝土試塊表面設(shè)有第二定位螺桿，第二定位螺桿與第二位移傳感器連接，第二位移傳感器的測量桿與第二直角碼接觸；在鋼筋的自由端也相應(yīng)設(shè)有第一位移傳感器。本實(shí)用新型通過在混凝土外壁和鋼筋端頭設(shè)置的螺桿，配合位移傳感器，從而可以精確測量鋼筋自由端和加載端的滑移以及粘結(jié)應(yīng)力，且操作方便，節(jié)省人力，提高了測試準(zhǔn)確度和工作效率，克服了現(xiàn)有技術(shù)中的缺陷。
【專利說明】
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實(shí)用新型涉及土木工程的試驗(yàn)領(lǐng)域，特別是一種測量混凝土與鋼筋間粘結(jié)應(yīng)力 和滑移的試驗(yàn)裝置。 一種鋼筋混凝土粘結(jié)應(yīng)力及滑移測量裝置

【背景技術(shù)】
[0002] 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題之一。目前，采用的粘 結(jié)試驗(yàn)方法有拉拔試驗(yàn)、梁式試驗(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 單，試驗(yàn)結(jié)果便于分析。因此長期以來用其作為對(duì)鋼筋混凝土間粘結(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τ- s本構(gòu)關(guān)系更精確的描述，多采用鋼筋開槽、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τ - s關(guān)系沿錨長的變化規(guī)律，從而得出 了一個(gè)位置函數(shù)Ψ (X)來反映這種變化。然而在試驗(yàn)中也存在測量結(jié)果精度不夠，離散性 較大等問題。主要表現(xiàn)為自由端、加載端滑移量的測量比較困難；鋼筋開槽、貼片技術(shù)比較 復(fù)雜以及應(yīng)變片過于稀疏等問題。所以研究一種能精確測量鋼筋與混凝土間粘結(jié)應(yīng)力和滑 移的裝置非常具有現(xiàn)實(shí)意義。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種鋼筋混凝土粘結(jié)應(yīng)力及滑移測量裝 置，能夠準(zhǔn)確測量自由端、加載端滑移量以及粘結(jié)應(yīng)力，且該裝置操作方便，測量節(jié)省人力， 提高了測試準(zhǔn)確度和工作效率。
[0004] 為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案是：一種鋼筋混凝土粘結(jié)應(yīng) 力及滑移測量裝置，包括拉拔架，鋼筋混凝土拉拔試件置于拉拔架內(nèi)，在鋼筋混凝土拉拔試 件的鋼筋的粘結(jié)段內(nèi)槽中沿著軸線方向粘貼有多片應(yīng)變片，在鋼筋的加載端設(shè)有第二固定 裝置，第二固定裝置與第二螺桿固定連接，第二螺桿與第二直角碼固定連接，在混凝土試塊 表面設(shè)有第二定位螺桿，第二定位螺桿與第二位移傳感器連接，第二位移傳感器的測量桿 與第二直角碼接觸；
[0005] 在鋼筋的自由端設(shè)有第一固定裝置，第一固定裝置與第一螺桿固定連接，第一螺 桿與第一位移傳感器固定連接，在混凝土試塊表面設(shè)有第一定位螺桿，第一定位螺桿與第 一直角碼固定連接，第一位移傳感器的測量桿與第一直角碼接觸。
[0006] 第一定位螺桿和第二定位螺桿位于靠近粘結(jié)段端頭的位置。
[0007] 第一固定裝置和第二固定裝置與鋼筋的連接方式為可拆卸可調(diào)節(jié)的連接方式。
[0008] 在粘結(jié)段兩端之外的鋼筋上還設(shè)有套管，套管包覆在混凝土內(nèi)。
[0009] 應(yīng)變片、第一位移傳感器和第二位移傳感器通過線路與應(yīng)變采集儀連接，應(yīng)變采 集儀與電腦連接。
[0010] 拉拔架的上端與萬能試驗(yàn)機(jī)的固定座連接，鋼筋混凝土拉拔試件的加載端穿過拉 拔架下底板與萬能試驗(yàn)機(jī)的拉拔裝置連接。
[0011] 所述的拉拔架下底板設(shè)有供鋼筋混凝土拉拔試件中鋼筋穿過的孔，鋼筋混凝土拉 拔試件與拉拔架下底板之間設(shè)有鋼墊板，鋼墊板上設(shè)有供加載端穿過的孔。
[0012] 所述的多片應(yīng)變片首尾順序排列。
[0013] 本實(shí)用新型提供的一種鋼筋混凝土粘結(jié)應(yīng)力及滑移測量裝置，通過在混凝土外壁 和鋼筋端頭設(shè)置的螺桿，配合位移傳感器，從而可以精確測量鋼筋自由端和加載端的滑移 量以及粘結(jié)應(yīng)力，且操作方便，節(jié)省人力，提高了測試準(zhǔn)確度和工作效率，克服了現(xiàn)有技術(shù) 中的缺陷。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0014] 下面結(jié)合附圖和實(shí)例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明：
[0015] 圖1為本實(shí)用新型的主視結(jié)構(gòu)示意圖。
[0016] 圖2為本實(shí)用新型的右視結(jié)構(gòu)示意圖。
[0017] 圖3為圖1中鋼筋混凝土拉拔試件連接部分的局部放大示意圖。
[0018] 圖4為圖2中鋼筋混凝土拉拔試件連接部分的局部放大示意圖。
[0019] 圖中：拉拔架下底板1，鋼墊板2,第一固定裝置3,第二固定裝置3'，第一定位螺桿 4,第二定位螺桿4'，第一直角碼5,第二直角碼5'，第一螺桿6,第二螺桿6'，第一位移傳感 器7,第二位移傳感器7'，應(yīng)變片8,應(yīng)變采集儀9,電腦10,套管11，粘結(jié)段12,加載端13， 自由端14,鋼筋混凝土拉拔試件15,拉拔架16,固定座17,拉拔裝置18,線路19。

【具體實(shí)施方式】
[0020] 如圖1?4中，一種鋼筋混凝土粘結(jié)應(yīng)力及滑移測量裝置，包括拉拔架16,拉拔架 16的上端與萬能試驗(yàn)機(jī)的固定座連接，鋼筋混凝土拉拔試件15的加載端13穿過拉拔架下 底板1與萬能試驗(yàn)機(jī)的拉拔裝置18連接。
[0021] 鋼筋混凝土拉拔試件15置于拉拔架16內(nèi)，優(yōu)選的拉拔架16的拉拔架下底板1設(shè) 有供鋼筋混凝土拉拔試件15中的鋼筋穿過的孔，鋼筋混凝土拉拔試件15與拉拔架下底板 1之間設(shè)有鋼墊板2,鋼墊板2上設(shè)有供加載端13穿過的孔。鋼墊板2的中心開孔避免拉 拔架下底板1的孔對(duì)鋼筋混凝土拉拔試件15的破壞形態(tài)產(chǎn)生影響。
[0022] 在鋼筋混凝土拉拔試件15的鋼筋沿軸線方向經(jīng)線切割、銑槽處理，在鋼筋混凝土 拉拔試件鋼筋的粘結(jié)段內(nèi)槽中貼有多片應(yīng)變片8,優(yōu)選的，所述的多片應(yīng)變片8首尾順序排 列。優(yōu)選的，鋼筋經(jīng)線切割沿軸線切為兩半，并在切開的兩半鋼筋上沿軸線銑出橫截面為矩 形的槽。應(yīng)變片8置于鋼筋粘結(jié)段所銑的槽內(nèi)，應(yīng)變片貼好后將線切割的兩半鋼筋用環(huán)氧 樹脂閉合，由此結(jié)構(gòu)，獲得更為精確的粘結(jié)應(yīng)力所對(duì)應(yīng)的鋼筋應(yīng)變參數(shù)。
[0023] 在鋼筋的加載端13設(shè)有第二固定裝置3'，第二固定裝置3'與第二螺桿6'固定連 接，第二螺桿6'與第二直角碼5'固定連接，在混凝土試塊表面設(shè)有第二定位螺桿4'，第二 定位螺桿4'與第二位移傳感器7'連接，第二位移傳感器7'的測量桿與第二直角碼5'接 觸；
[0024] 在鋼筋的自由端14設(shè)有第一固定裝置3,第一固定裝置3與第一螺桿6固定連接， 第一螺桿6與第一位移傳感器7固定連接，在混凝土試塊表面設(shè)有第一定位螺桿4,第一定 位螺桿4與第一直角碼5固定連接，第一位移傳感器7的測量桿與第一直角碼5接觸。以 加載端13為例，當(dāng)加載端13產(chǎn)生位移，則第二螺桿6'與有第二定位螺桿4'之間產(chǎn)生相對(duì) 位移，第二位移傳感器7'的測量桿則產(chǎn)生伸縮位移，第二位移傳感器7'即將位移數(shù)據(jù)傳送 至應(yīng)變采集儀9。
[0025] 由上述的結(jié)構(gòu)，精確測量粘結(jié)段12兩端的加載端13和自由端14的相對(duì)滑移數(shù) 據(jù)。
[0026] 優(yōu)選的如圖3中，第一定位螺桿4和第二定位螺桿4'位于靠近粘結(jié)段12端頭的 位置。由此結(jié)構(gòu)，進(jìn)一步提高加載端13和自由端14的測量精度。
[0027] 進(jìn)一步優(yōu)選的，兩端之外的鋼筋上還設(shè)有套管11，套管11包覆在混凝土內(nèi)。由此 結(jié)構(gòu)，使混凝土具有足夠的寬度用于安裝第一定位螺桿4和第二定位螺桿4'，從而使第一 定位螺桿4和第二定位螺桿4'的軸線正好位于粘結(jié)段12的端面。
[0028] 第一固定裝置3和第二固定裝置3'與鋼筋的連接方式為可拆卸可調(diào)節(jié)的連接方 式。由此結(jié)構(gòu)，便于裝拆和調(diào)節(jié)與鋼筋連接的松緊度。
[0029] 應(yīng)變片8、第一位移傳感器7和第二位移傳感器7'通過線路19與應(yīng)變采集儀9連 接，應(yīng)變采集儀9與電腦10連接。由應(yīng)變采集儀9將采集到的數(shù)據(jù)送入電腦10中進(jìn)行分 析。
[0030] 試驗(yàn)步驟：
[0031] 步驟一：將螺紋鋼筋用線切割的方法沿縱肋切割成兩半，在車床上對(duì)兩半鋼筋進(jìn) 行銑槽；
[0032] 步驟二：將多片應(yīng)變片8,依次粘貼在鋼筋粘結(jié)段所銑的槽內(nèi)，并引出線路19后將 兩半鋼筋用環(huán)氧樹脂黏合在一起以保證鋼筋的完整性，在非粘結(jié)段套上套管11 ;
[0033] 步驟三：將步驟二完成的鋼筋放入模具中，在模具中固定第一定位螺桿4及第二 定位螺桿4 '，向模具中澆筑混凝土成型后拆去模具標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)28天即形成鋼筋混凝土拉拔 試件15 ;
[0034] 步驟四：將鋼筋混凝土拉拔試件15置于拉拔架16內(nèi)，在加載端13
[0035] 處安裝第二固定裝置3'，連接第二固定裝置3'與第二螺桿6'后將第二直角碼5' 固定連接在第二螺桿6'上，將第二位移傳感器7'與混凝土試塊表面的第二定位螺桿4'連 接，保證第二位移傳感器7'的測量桿與第二直角碼5'接觸。同樣方法在自由端14處安裝 第一固定裝置3,連接第一固定裝置3與第一螺桿6后將第一直位移傳感器7固定連接在第 一螺桿6上，將第二直角碼5與混凝土試塊表面的第一定位螺桿4連接，保證第一位移傳感 器7的測量桿與第二直角碼5接觸；
[0036] 步驟五：將從應(yīng)變片8、第一位移傳感器7和第二位移傳感器7'引出的線路19與 應(yīng)變采集儀9連接，將應(yīng)變采集儀9連在電腦10上；
[0037] 步驟六：開啟萬能試驗(yàn)機(jī)，將拉拔裝置18牢固的夾在鋼筋混凝土拉拔試件加載端 13處，準(zhǔn)備開始試驗(yàn)；
[0038] 步驟七：控制萬能試驗(yàn)機(jī)拉拔裝置18進(jìn)行加載，在每級(jí)荷載下控制電腦10采集應(yīng) 變片8、第一位移傳感器和第二位移傳感器通過線路19傳輸給應(yīng)變采集儀9的應(yīng)變和位移 數(shù)據(jù)，直至鋼筋凝土拉拔試件破壞。
【權(quán)利要求】
1. 一種鋼筋混凝土粘結(jié)應(yīng)力及滑移測量裝置，包括拉拔架（16)，鋼筋混凝土拉拔試件 (15)置于拉拔架（16)內(nèi)，在鋼筋混凝土拉拔試件（15)的鋼筋的粘結(jié)段（12)內(nèi)槽中沿著軸 線方向粘貼有多片應(yīng)變片（8)，其特征是：在鋼筋的加載端（13)設(shè)有第二固定裝置（3'），第 二固定裝置（3'）與第二螺桿（6'）固定連接，第二螺桿（6'）與第二直角碼（5'）固定連接， 在混凝土試塊表面設(shè)有第二定位螺桿（4'），第二定位螺桿（4'）與第二位移傳感器（7'）連 接，第二位移傳感器（7'）的測量桿與第二直角碼（5'）接觸； 在鋼筋的自由端（14)設(shè)有第一固定裝置（3)，第一固定裝置（3)與第一螺桿（6)固定 連接，第一螺桿（6)與第一位移傳感器（7)固定連接，在混凝土試塊表面設(shè)有第一定位螺桿 (4)，第一定位螺桿（4)與第一直角碼（5)固定連接，第一位移傳感器（7)的測量桿與第一直 角碼（5)接觸。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種鋼筋混凝土粘結(jié)應(yīng)力及滑移測量裝置，其特征是：第一 定位螺桿（4)和第二定位螺桿（4'）位于靠近粘結(jié)段（12)端頭的位置。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種鋼筋混凝土粘結(jié)應(yīng)力及滑移測量裝置，其特征是：第一 固定裝置（3)和第二固定裝置（3'）與鋼筋的連接方式為可拆卸可調(diào)節(jié)的連接方式。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種鋼筋混凝土粘結(jié)應(yīng)力及滑移測量裝置，其特征是：在粘 結(jié)段（12 )兩端之外的鋼筋上還設(shè)有套管（11 )，套管（11)包覆在混凝土內(nèi)。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種鋼筋混凝土粘結(jié)應(yīng)力及滑移測量裝置，其特征是：應(yīng)變 片（8 )、第一位移傳感器（7 )和第二位移傳感器（7'）通過線路（19 )與應(yīng)變采集儀（9 )連接， 應(yīng)變采集儀（9 )與電腦（10 )連接。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種鋼筋混凝土粘結(jié)應(yīng)力及滑移測量裝置，其特征是：拉拔 架（16)的上端與萬能試驗(yàn)機(jī)的固定座連接，鋼筋混凝土拉拔試件（15)的加載端（13)穿過 拉拔架下底板（1)與萬能試驗(yàn)機(jī)的拉拔裝置（18)連接。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種鋼筋混凝土粘結(jié)應(yīng)力及滑移測量裝置，其特征是：所述 的拉拔架下底板（1)設(shè)有供鋼筋混凝土拉拔試件（15)中的鋼筋穿過的孔，鋼筋混凝土拉拔 試件（15)與拉拔架下底板（1)之間設(shè)有鋼墊板（2)，鋼墊板（2)上設(shè)有供加載端（13)穿過 的孔。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種鋼筋混凝土粘結(jié)應(yīng)力及滑移測量裝置，其特征是：所述 的多片應(yīng)變片（8)首尾順序排列。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種鋼筋混凝土粘結(jié)應(yīng)力及滑移測量裝置，其特征是：鋼筋 沿軸線切為兩半，并在切開的兩半鋼筋上沿軸線銑出橫截面為矩形的槽，應(yīng)變片（8)固定 安裝在槽內(nèi)。
【文檔編號(hào)】G01N19/04GK203908928SQ201420359318
【公開日】2014年10月29日 申請(qǐng)日期:2014年7月1日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月1日
【發(fā)明者】徐港, 李運(yùn)攀, 潘琪, 王青, 鄧慶 申請(qǐng)人:三峽大學(xué)