一种反复荷载下筋材与混凝土粘结性能试验装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及建筑工程试验检测技术领域，特别是涉及一种反复荷载下筋材与混凝土粘结性能试验装置，包括加载框架和应变传感器机构；所述加载框架包括上加载板、下加载板、丝杆、传力板、球铰组件和连接杆，所述上加载板、下加载板和传力板的四角设置有丝杆孔，所述丝杆分别穿过丝杆孔并通过丝杆上配合设置的紧固螺母连接成整体加载框架，所述应变传感器机构包括加载端变形传感器机构、自由端变形传感器机构和试件传感器机构，本实用新型专利技术的反复荷载下筋材与混凝土粘结性能试验装置，构造简单、方便试件装卸及试验操作、可实现精准控制，借助多功能电液伺服试验机的加载控制和现有的数据采集技术可获得精确的试验数据和结果。

A Testing Device for Bonding Behavior of Reinforcement and Concrete under Repeated Loading

The utility model relates to the technical field of building engineering test and detection, in particular to a testing device for bond performance between steel bar and concrete under repeated loads, including a loading frame and a strain sensor mechanism; the loading frame comprises an upper loading plate, a lower loading plate, a screw rod, a force transfer plate, a ball hinge assembly and a connecting rod, and the four-corner setting of the upper loading plate, a lower loading plate and a force transfer plate. There are screw holes. The screw rod passes through the screw holes and connects to the whole loading frame through the fastening nuts arranged on the screw rod. The strain sensor mechanism includes the deformation sensor mechanism at the loading end, the deformation sensor mechanism at the free end and the specimen sensor mechanism. The bonding performance test device of the steel bar and concrete under the repeated load of the utility model is simple and convenient to test. The loading and unloading of parts and test operation can achieve precise control. With the help of loading control of multi-functional electro-hydraulic servo testing machine and existing data acquisition technology, precise test data and results can be obtained.

【技术实现步骤摘要】
一种反复荷载下筋材与混凝土粘结性能试验装置
本技术涉及建筑工程试验检测
，特别是涉及一种反复荷载下筋材与混凝土粘结性能试验装置。
技术介绍
在混凝土结构中，筋材与混凝土之间良好的粘结性能是保证筋材与混凝土两种不同材料有效协同工作的关键，筋材通常为钢筋及纤维复合聚合物筋，对于混凝土结构的承载力计算、裂缝、变形和破坏形态等受力性能分析具有重要意义，因此，长期以来备受科研和工程技术人员的关注。对单向荷载作用下筋材与混凝土间的粘结机理、破坏形式、粘结强度与滑移性能及其影响因素等也已开展了大量研究，而在实际工程中，桥梁、海工建筑物等结构需承受车辆、海浪等的反复撞击作用。对双向反复荷载作用下筋材与混凝土之间的粘结性能开展试验研究，可为混凝土结构设计及理论分析提供基本依据。但目前关于筋材与混凝土的粘结试验装置多适于单调荷载的加载试验，针对双向反复荷载作用下的粘结性能试验装置仍有待开发和完善。如现有一种多功能便装式的粘结锚固性能检测装置（专利号CN103837471B），包括组装转盘、夹片式组装锚具、位移传感器、框架组件和四根通长钢制螺纹杆。钢制螺纹杆上端与组装转盘相连，下端与框架组件相连；夹片式组装锚具设置在组装转盘和待测试件之间，其下端与待测试件的端部紧密连接，上端与组装转盘紧密连接；位移传感器一端固定于待测试件的筋材上，另一端穿过框架组件与待测试件接触。该专利技术的装置虽可用于检测在反复荷载下筋材与混凝土基体间的粘结性能，但存在以下问题：一是缺乏校偏机构，一旦筋材因浇筑原因发生偏斜或加载偏离轴线都会带来试验误差，二是采用螺纹加载方式会使筋材受扭，进一步增大试验误差，特别是对纤维复合聚合物筋的影响更大；三是无论试件安装、筋材夹持，还是加载操作过程都较为繁琐，费力费时，造成试验效率较低，难以实现精准试验控制并获得精确试验结果。因此，为研究双向反复荷载作用下筋材与混凝土的粘结性能，有必要开发一套能够克服上述缺陷的筋材与混凝土粘结性能试验装置。
技术实现思路
本技术的专利技术目的在于克服
技术介绍
中所描述的缺陷，从而实现一种构造简单、方便试件装卸及试验操作、可实现精准控制的反复荷载下筋材与混凝土粘结性能试验装置。为实现上述专利技术目的，本技术的技术方案是：一种反复荷载下筋材与混凝土粘结性能试验装置，包括加载框架和应变传感器机构；所述加载框架包括上加载板、下加载板、丝杆、传力板、球铰组件和连接杆，所述上加载板、下加载板和传力板的四角设置有丝杆孔，所述丝杆分别穿过丝杆孔并通过丝杆上配合设置的紧固螺母连接成整体加载框架，所述上加载板和下加载板之间的丝杆上均套设有弹簧或承托螺母来顶托上加载板，当松开每根丝杆上端部的紧固螺母时，弹簧可将上加载板托起，便于试件的安装。所述弹簧强度和变形量的设计以满足能托起上加载板并为试件提供足够的装卸空间为宜。所述上、下加载板的中心设置有供筋材通过的筋材通孔，混凝土试件基体夹装在上、下加载板之间，且试件基体上部筋材顶端紧固在多功能电液伺服试验机上方的液压钳口内；所述传力板通过紧固螺母固定设置于下加载板下方的丝杆上，传力板的底面中心设置球铰组件，球铰组件通过连接杆连接荷载传感器，与荷载传感器丝接的连接杆底端紧固在多功能电液伺服试验机下方的液压钳口内，所述球铰组件的球头和球窝采用紧密配合并可使球头在球窝内灵活转动，球铰组件的设置可避免弯矩带来的试验误差；所述应变传感器机构包括加载端变形传感器机构、自由端变形传感器机构和试件传感器机构，所述加载端变形传感器机构固定设置于上加载板上方中心的试件筋材处，所述自由端变形传感器机构固定设置于下加载板下方中心的试件筋材处，试件传感器机构固定设置于试件基体侧壁处。作为本技术的优选技术方案，所述上加载板和/或下加载板由中心向一侧的板边上开设有长条形的试件安装槽，所述试件安装槽的宽度与试件基体的筋材直径相匹配，所述试件安装槽的设置使试件安装时无须拆掉上加载板，提高了试件拆装效率。作为本技术的优选技术方案，所述丝杆上的紧固螺母与上、下加载板、传力板之间均设置有弹簧垫圈，所述弹簧垫圈包括叠放的弹簧垫和环形垫圈。作为本技术的优选技术方案，所述上、下加载板的筋材通孔的两侧各设置一个供变形传感器测试杆穿过的变形传感器穿孔，便于准确测得筋材相对于试件基体的滑移量。作为本技术的优选技术方案，所述丝杆的底端丝接螺母撑足，丝杆的底部和螺母撑足对整个加载框架起支撑作用，在安装试件时，螺母型撑足从丝杆上旋下接触到试验机承台，将加载框架托起，防止倾倒；当加载试验时，旋上螺母型撑足到丝杆上，使丝杆脱离试验机承台，防止影响到球铰组件对试件受力的平衡调节作用。作为本技术的优选技术方案，所述加载端变形传感器机构和自由端变形传感器机构具有相同结构，包括变形传感器夹持孔、限位挡板、副肢、筋材夹持孔和主肢，变形传感器夹持孔通过紧固螺丝分别将加载端变形传感器和自由端变形传感器定位于试件筋材的加载端和自由端，主肢的一侧一体伸出两个限位挡板，两个限位挡板将副肢卡在中间并形成滑动配合，副肢通过紧固螺丝与主肢连接，主肢和副肢中部相对一侧均设置半圆弧形卡槽，形成筋材夹持孔，通过调整紧固螺丝带动副肢沿限位挡板的滑动可调节筋材夹持孔的孔径大小，实现对不同粗细筋材的夹持。作为本技术的优选技术方案，所述试件传感器机构包括上部组件和下部组件；上部组件包括夹持钉、一体设置的上部组件左肢和上部组件右肢、横向卡箍、纵向卡箍、横向顶板、横向变形传感器和纵向变形传感器；下部组件包括夹持钉、一体设置的下部组件左肢和下部组件右肢、横向卡箍、横向顶板、纵向顶板和横向变形传感器；上部组件和下部组件分别通过夹持钉固定在试件基体侧壁上，上部组件左肢和上部组件右肢、下部组件左肢和下部组件右肢均对称设置，上部组件左肢和下部组件左肢的两端设置横向顶板，上部组件右肢和下部组件右肢的两端设置横向卡箍，横向变形传感器固定设置于横向卡箍内，上部组件左肢和和上部组件右肢外侧中部均固定设置纵向卡箍，下部组件左肢和下部组件右肢外侧中部均固定设置与纵向卡箍对应的纵向顶板，所述纵向卡箍用于夹持纵向变形传感器，所述纵向变形传感器测量头与纵向顶板抵接。作为本技术的优选技术方案，所述试件传感器机构包括纵向测量板、纵向变形传感器和传感器安装架，所述纵向测量板对称固定设置于试件基体两端侧壁上，所述传感器安装架分别固定设置于上、下加载板的下底面和上顶面边缘处，所述传感器安装架上卡装纵向变形传感器，所述纵向变形传感器测量头与纵向测量板抵接。作为本技术的优选技术方案，所述下加载板与试件基体接触的上表面由中心向外依次标识不同尺寸的刻度线，便于试件的定位安装。本技术的反复荷载下筋材与混凝土粘结性能试验装置的使用方法：步骤1：将加载框架放置于多功能电液伺服试验机承台上，通过旋紧或旋松螺母型撑足相对丝杆的高度，使与荷载传感器丝接的连接杆刚好可夹持在多功能电液伺服试验机下方的液压钳口内；步骤2：旋松丝杆顶部的紧固螺母，弹簧或承托螺母托起上加载板，当上加载板和下加载板之间的空间足够轻松安装试件基体时，将试件筋材的加载端和自由端分别沿上加载板和下加载板的试件安装槽推入，并通过下加载板顶面标识的刻度线精确定位试件基体；步骤3：旋紧丝杆顶部的紧固螺母，使本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种反复荷载下筋材与混凝土粘结性能试验装置，其特征在于：包括加载框架和应变传感器机构；所述加载框架包括上加载板、下加载板、丝杆、传力板、球铰组件和连接杆，所述上加载板、下加载板和传力板的四角设置有丝杆孔，所述丝杆分别穿过丝杆孔并通过丝杆上配合设置的紧固螺母连接成整体加载框架，所述上加载板和下加载板之间的丝杆上均套设有弹簧或承托螺母来顶托上加载板，所述上、下加载板的中心设置有供筋材通过的筋材通孔，混凝土试件基体夹装在上、下加载板之间，且试件基体上部筋材顶端紧固在多功能电液伺服试验机上方的液压钳口内；所述传力板通过紧固螺母固定设置于下加载板下方的丝杆上，传力板的底面中心设置球铰组件，球铰组件通过连接杆连接荷载传感器，与荷载传感器丝接的连接杆底端紧固在多功能电液伺服试验机下方的液压钳口内；所述应变传感器机构包括加载端变形传感器机构、自由端变形传感器机构和试件传感器机构，所述加载端变形传感器机构固定设置于上加载板上方中心的试件筋材处，所述自由端变形传感器机构固定设置于下加载板下方中心的试件筋材处，试件传感器机构固定设置于试件基体侧壁处。

【技术特征摘要】
1.一种反复荷载下筋材与混凝土粘结性能试验装置，其特征在于：包括加载框架和应变传感器机构；所述加载框架包括上加载板、下加载板、丝杆、传力板、球铰组件和连接杆，所述上加载板、下加载板和传力板的四角设置有丝杆孔，所述丝杆分别穿过丝杆孔并通过丝杆上配合设置的紧固螺母连接成整体加载框架，所述上加载板和下加载板之间的丝杆上均套设有弹簧或承托螺母来顶托上加载板，所述上、下加载板的中心设置有供筋材通过的筋材通孔，混凝土试件基体夹装在上、下加载板之间，且试件基体上部筋材顶端紧固在多功能电液伺服试验机上方的液压钳口内；所述传力板通过紧固螺母固定设置于下加载板下方的丝杆上，传力板的底面中心设置球铰组件，球铰组件通过连接杆连接荷载传感器，与荷载传感器丝接的连接杆底端紧固在多功能电液伺服试验机下方的液压钳口内；所述应变传感器机构包括加载端变形传感器机构、自由端变形传感器机构和试件传感器机构，所述加载端变形传感器机构固定设置于上加载板上方中心的试件筋材处，所述自由端变形传感器机构固定设置于下加载板下方中心的试件筋材处，试件传感器机构固定设置于试件基体侧壁处。2.根据权利要求1所述的反复荷载下筋材与混凝土粘结性能试验装置，其特征在于：上加载板和/或下加载板由中心向一侧的板边上开设有长条形的试件安装槽，所述试件安装槽的宽度与试件基体的筋材直径相匹配。3.根据权利要求1所述的反复荷载下筋材与混凝土粘结性能试验装置，其特征在于：所述丝杆上的紧固螺母与上、下加载板、传力板之间均设置有弹簧垫圈，所述弹簧垫圈包括叠放的弹簧垫和环形垫圈。4.根据权利要求1所述的反复荷载下筋材与混凝土粘结性能试验装置，其特征在于：所述上、下加载板的筋材通孔的两侧各设置一个供变形传感器测试杆穿过的变形传感器穿孔，便于准确测得筋材相对于试件基体的滑移量。5.根据权利要求1所述的反复荷载下筋材与混凝土粘结性能试验装置，其特征在于：所述丝杆的底端丝接螺母撑足，丝杆的底部和螺母撑足对整个加载框架起支撑作用。6.根据权利要求1所述的反复荷载下筋材与混凝土粘结性能试验装置，其特征在于：加载端变形传感...

【专利技术属性】
技术研发人员：高丹盈，闫欢欢，李庆斌，汤寄予，史科，尤培波，王志远，娄仲雨，
申请(专利权)人：郑州大学，河南工程学院，
类型：新型
国别省市：河南,41