【技术实现步骤摘要】
弱刚度筋材双向受拉粘结试验装置
本技术涉及结构工程
,更具体地说是弱刚度筋材双向受拉粘结试验装置。
技术介绍
弱刚度筋材主要指钢绞线和FRP筋(纤维增强复合材料筋),它们具有良好的受拉性能,但是抗弯刚度较低,在轴向压力作用下容易产生侧向弯曲。钢绞线被广泛地应用到桥梁工程及大跨度空间结构中的预应力构件中,是目前工程中不可缺少的筋材;而FRP筋由于其轻质高强、耐腐蚀、低松弛和抗疲劳性能好等优点,被认为是替代钢筋的理想筋材。混凝土结构受力时之所以能够发挥混凝土的抗压性能和筋材的抗拉性能,主要在于混凝土与筋材之间存在粘结作用,二者得以协调变形、共同抵抗外力。因此,粘结性能是混凝土结构最基本的性能。粘结性能通过粘结应力与相对滑移量的关系来表征,其对混凝土结构的影响主要为:在承载能力和正常使用极限状态下,筋材的抗拉强度能否得到充分发挥,取决于它和混凝土粘结的有效程度;粘结应力过小,会导致混凝土结构承载力降低;粘结滑移本构关系可以用来精准地确定筋材锚固长度范围或者搭接长度,参与结构的刚度及裂缝的计算,同时也是有限元分析的基本方程之一。地震作用、风荷载及车辆荷载下,结构会承受反复的双向荷载,导致混凝土与筋材之间的粘结性能减弱,影响到结构的刚度、延性和承载力,最终造成结构破坏。因此,必须研究反复的双向荷载作用下筋材与混凝土之间的粘结性能,来判断筋材锚固长度范围或者搭接长度,同时对分析构件的恢复力特性具有极其重要的影响,也是准确进行地震作用下结构响应有限元分析的关键。拉拔试验能够较为简便的测试钢筋与混凝土之间的粘结滑移性能,加载设备夹持钢筋端部并施加拉力或压力实现双向荷 ...
【技术保护点】
1.弱刚度筋材双向受拉粘结试验装置,其特征在于:包括双向作动器(1)、试件(2)、反力框架(3)和加载框架(4),所述试件(2)包括混凝土试块(201)和筋材(202),筋材(202)贯穿混凝土试块(201)且与混凝土试块(201)粘结,所述双向作动器(1)通过转换头(101)可带动加载框架(4)对混凝土试块(201)施加沿筋材(202)长度方向的双向作用力,当所述加载框架(4)对混凝土试块(201)施加沿筋材(202)长度方向的作用力时,所述反力框架(3)对筋材(202)施加反向作用力。
【技术特征摘要】
1.弱刚度筋材双向受拉粘结试验装置,其特征在于:包括双向作动器(1)、试件(2)、反力框架(3)和加载框架(4),所述试件(2)包括混凝土试块(201)和筋材(202),筋材(202)贯穿混凝土试块(201)且与混凝土试块(201)粘结,所述双向作动器(1)通过转换头(101)可带动加载框架(4)对混凝土试块(201)施加沿筋材(202)长度方向的双向作用力,当所述加载框架(4)对混凝土试块(201)施加沿筋材(202)长度方向的作用力时,所述反力框架(3)对筋材(202)施加反向作用力。2.根据权利要求1所述的弱刚度筋材双向受拉粘结试验装置,其特征在于:所述试件(2)还包括固定在筋材(202)一端的第一筋材锚具(203)和固定在筋材(202)另一端的第二筋材锚具(204),所述第一筋材锚具(203)和第二筋材锚具(204)均由钢套筒和高强灌浆料组成。3.根据权利要求2所述的弱刚度筋材双向受拉粘结试验装置,其特征在于:所述反力框架(3)包括第一支撑件(31)、第二支撑件(32)及多个撑杆(33),第一支撑件(31)、第二支撑件(32)和撑杆(33)使筋材(202)处于拉紧状态,撑杆(33)的一端与第一支撑件(31)固定连接,撑杆(33)的另一端与第二支撑件(32)固定连接;所述混凝土试块(201)位于第一支撑件(31)、第二支撑件(32)之间,所述第一筋材锚具(203)位于在第一支撑件(31)的外侧,所述第二筋材锚具(204)位于第二支撑件(32)的外侧。4.根据权利要求3所述的弱刚度筋材双向受拉粘结试验装置,其特征在于:所述第一支撑件(31)、第二支撑件(32)均由外固定板和内固定板叠加组成,所述筋材(202)靠近第一支撑件(31)的一端依次穿过内固定板、外固定板且使第一筋材锚具(203)与第一支撑件(31)的外固定板抵接,靠近第二支撑件(32)的另一端依次穿过第二支撑件(32)的内固定板、外固定板且使第二筋材锚具(204)与第二支撑件(32)的外固定板抵接;所述第一支撑件(31)、第二支撑件(32)的外固定板和内固定板的中部分别设有开口,外固定板开口与内固定板开口的开口方向相对,外固定板开口的内端位于外固定板中心,内固定板开口的内端位于内固定板中心;外固定板开口内端与内固定板开口内端组成了供所述筋材(202)穿过的通道,通道的内径大于所述筋材(202)的直径且小于所述第一筋材锚具(203)、第二筋材锚具(204)的外径。5.根据权利要求3所述的弱刚度筋材双向受拉粘结试验装置,其特征在于:所述加载框架(4)包括第三支撑件(41)、第四支撑件(42)及多个拉杆(43),所述混凝土试块(201)位于所述第三支撑件(41)、第四支撑件(42)之间且被第三支撑件(41)、第四支撑件(42)夹紧,所述第三支撑件(41)、第四支撑件(42)均位于所述第一支撑件(31)、第二支撑件(32)之间且均固定在所述拉杆(43)靠近所述混凝土试块(201)的一端;所述...
【专利技术属性】
技术研发人员:赵军,李小鹏,冯帅凯,梁敬超,李光辉,
申请(专利权)人:郑州大学,
类型:新型
国别省市:河南,41
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