一种自平衡式钢筋与混凝土粘结滑移测试装置及测试方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种自平衡式钢筋与混凝土粘结滑移测试装置，固定框架包括通过若干支撑杆水平固定于隔板顶部的顶板；顶升框架包括通过若干联动杆水平固定于夹持板顶部的顶升板；夹持板置于隔板和顶板之间，顶升板置于顶板的顶部；隔板的底部设有调平装置，包括隔板下表面的球铰和与球铰贴合的调平板；夹持板、隔板、球铰设有同轴的钢筋孔；夹持板的钢筋孔内设有钢筋锚固装置；荷载传感器设于顶升板的底面，用于检测放置于顶板和顶升板之间的顶升装置的拉拔力。通过调平板可在拉拔试验过程中自动调整试件的位置，使试件钢筋受到垂直的拉拔力，保证了试验的准确性；本发明专利技术结构简单，操作方便，适用不同大小的试件，具有很强的实用性和广泛的适用性。

A self balanced device and test method for bond slip between reinforcement and concrete

The invention discloses a self balanced bond slip test device for reinforcing steel bar and concrete, the fixed frame includes a top plate fixed horizontally on the top of the diaphragm through a plurality of support rods; the jacking frame includes a jacking plate fixed horizontally on the top of the clamping plate through a plurality of linkage rods; the clamping plate is arranged between the diaphragm and the top plate, and the jacking plate is arranged on the top of the top plate; the bottom of the diaphragm is provided with a leveling device The utility model comprises a spherical hinge on the lower surface of the diaphragm and a regulating plate which is connected with the spherical hinge; a coaxial reinforcement hole is arranged in the clamping plate, the diaphragm and the spherical hinge; a reinforcement anchoring device is arranged in the reinforcement hole of the clamping plate; a load sensor is arranged on the bottom surface of the jacking plate to detect the pulling force of the jacking device placed between the top plate and the jacking plate. By adjusting the plate, the position of the test piece can be automatically adjusted during the drawing test, so that the steel bar of the test piece is subjected to the vertical drawing force, and the accuracy of the test is ensured; the invention has simple structure, convenient operation, and is applicable to test pieces of different sizes, with strong practicability and wide applicability.

【技术实现步骤摘要】
一种自平衡式钢筋与混凝土粘结滑移测试装置及测试方法
本专利技术涉及一种测试装置，具体涉及一种自平衡式钢筋与混凝土粘结滑移测试装置及测试方法，属于土木工程钢筋混凝土粘结滑移性能测试

技术介绍
粘结滑移性能是钢筋混凝土性能测试的最重要的指标之一，它是钢筋与混凝土共同协调工作的基础和前提。只有当钢筋与混凝土之间具有足够的粘结能力，才能使两种材料协同工作。目前，测试钢筋混凝土粘结滑移性能的方法主要有拉拔试验、梁式试验等，拉拔试验通过采用钢筋开槽贴片，测量试件钢筋加载端、自由端钢筋滑移位移的方法，利用粘结应力—滑移位移(τ-s)曲线来反应试件的粘结滑移性能。然而传统的拉拔试验仍具有一些可能会对试验结果造成影响的不足之处：(1)、传统的拉拔试验使用万能试验机提供竖直向的拉拔力，对硬件设备要求较高，且难以搬运，试验地点受设备限制大，难以进行现场试验；(2)、由于手工浇筑试件的影响，试件钢筋并不是完全垂直于试件混凝土表面，因此在进行拉拔试验时，无法做到对试件钢筋进行完全的垂直拉拔，在一定程度上影响了试验结果的准确性；(3)、目前国内外所专利技术的一些新型的拉拔试验装置存在一定的动力损耗，造成动力设备提供的力无法完全转化成拉拔力，使得采集到的拉拔力也存在一定的误差。中国专利文献CN105259107A、CN203798715U、CN104122201A公开的钢筋混凝土粘结滑移性能测试装置，皆使用单层框架将试件的混凝土部分进行固定，随后使用万能试验机对试件钢筋实施拉拔，对硬件要求较高，难以转换试验场地进行试验。中国专利文献CN107247020A公开的一种消除高温影响的钢筋混凝土拉拔试验装置，采用上拉拔框架与下拉拔框架分别对混凝土与钢筋实施拉拔。然而此装置虽能降低了试件温度对试验结果的影响，但仍然依赖于万能试验机等大型加载设备。中国专利文献CN104833631A公开了一种钢筋混凝土粘结应力及滑移测量装置，其采用了千斤顶作为拉拔试验的动力装置。此装置虽降低了对硬件设备的要求，但其内框架的联动杆穿过外框架的顶板时会造成一定的动力损失；且内框架的联动杆在试验过程中承受压力，考虑到压杆稳定问题，也会影响到试验的精度。鉴于上述原因，实有必要设计一种高效、方便的钢筋混凝土拉拔试验装置。
技术实现思路
为解决现有技术的不足，本专利技术的目的在于提供一种可利用简易加载装置加载的，可实现钢筋拉拔角度自动调节以保证试件钢筋能受到垂直拉拔力的钢筋混凝土粘结滑移测试装置及测试方法。为了实现上述目标，本专利技术采用如下的技术方案：一种自平衡式钢筋与混凝土粘结滑移测试装置，包括固定框架和顶升框架；所述固定框架包括通过若干支撑杆水平固定于隔板顶部的顶板；所述顶升框架包括通过若干联动杆水平固定于夹持板顶部的顶升板；且，夹持板置于隔板和顶板之间，顶升板置于顶板的顶部；所述隔板的底部设有调平装置，包括设于隔板下表面的球铰和通过顶面的球形槽与球铰贴合的调平板；所述夹持板、隔板、球铰，于纵向设有同轴的钢筋孔；且夹持板的钢筋孔内设有钢筋锚固装置；荷载传感器设于顶升板的底面，用于检测放置于顶板和顶升板之间的顶升装置的拉拔力。上述顶板呈X型，联动杆分别置于X型顶板的叉隙间。上述调平板的X轴和Y轴的侧端分别设有螺钉，并通过螺钉与隔板(7)底部的弹簧固定。上述支撑杆为螺柱，顶板通过螺母可调节的固定在螺柱上。进一步的，上述螺柱于隔板的底部反向延伸，使得固定框架通过螺柱固定于底座上；隔板通过螺母可调节的固定在螺柱上。上述锚固装置包括若干夹片，环形组合呈空心锥形，于轴心处夹持钢筋。上述顶升装置包括千斤顶。上述的一种自平衡式钢筋与混凝土粘结滑移测试装置的测试方法，包括以下步骤：S1、将试件放置在底座上，试件钢筋依次穿过调平板、球铰以及隔板预留的钢筋孔；调节螺母，移动隔板，使试件表面与调平板底面充分接触后，拧紧螺母锁住隔板；S2、将顶升装置安装在顶板和顶升板之间；根据试件钢筋的位置与顶升装置的尺寸，调节螺母调整顶板的位置；S3、将锚固装置置于夹持板的钢筋孔内，锚固钢筋；S4、进行钢筋拉拔试验：驱动顶升装置向上顶起顶升板，实时采集记录荷载传感器的荷载值以及位移计示数，绘制应力—位移曲线。本专利技术的有益之处在于：本专利技术的一种自平衡式钢筋与混凝土粘结滑移测试装置，与现有的技术相比，具有以下优点：(1)在传力路径的设计上简洁合理，能高效地将千斤顶的推力转化成对试件钢筋的拉拔力。在本专利技术中，大部分的传力构件在工作时皆为受拉状态，能有效地规避压杆稳定问题对试验结果带来的影响；(2)本专利技术为自平衡体系加载试验装置，仅使用简单的动力设备，如旋转千斤顶等即可进行试验，对动力设备的硬件要求较低；(3)本专利技术的调平板可有效地在拉拔试验过程中自动调整试件的位置，可使试件钢筋受到垂直的拉拔力，保证了试验的准确性；(4)本专利技术的构造简单，可拆卸运输，便于转换试验场地，进行现场试验；(5)本专利技术的固定框架顶板与隔板都可以通过旋动顶板、隔板上下两端的螺母进行位置的调整，因此本专利技术可适用于不同尺寸的试件以及动力装置。本专利技术的测试装置设计简洁、结构合理、连接可靠、便于制作，活动性强，可转换不同的试验地点，适用不同大小的试件，其操作简便，无需借助万能试验机等外界加载设备，能有效、准确地进行拉拔试验，为钢筋混凝土的粘结滑移性能测试提供更为可靠的试验装置和技术支撑，具有很强的实用性和广泛的适用性。附图说明图1为本专利技术的测试装置的结构示意图；图2为本专利技术的测试装置的结构示意图的仰视图；图3为本专利技术的测试装置的结构示意图的侧视图；图4为本专利技术的顶升板和顶板的结构示意图的俯视图；图5为本专利技术的隔板的结构示意图的仰视图；图6为本专利技术的调平板的结构示意图；图7为本专利技术的顶升框架的结构示意图；图8为本专利技术的锚固装置的结构示意图；图9为本专利技术的测试装置的受力分析图；图10为本专利技术的试件钢筋的受力分析图。附图中标记的含义如下：1、固定框架，2、顶升框架，3、荷载传感器，4、千斤顶，5、联动杆，6、顶板，7、隔板，8、钢筋孔，9、螺杆，10、螺母，11、球铰，12、调平板，13、螺钉，14、弹簧，15、试件，16、试件钢筋，17、夹片。具体实施方式以下结合附图和具体实施例对本专利技术作具体的介绍。实施例1一种自平衡式钢筋与混凝土粘结滑移测试装置，由固定框架1和顶升框架2组成，测试动力由千斤顶4提供，测试数据由荷载传感器3检测。固定框架1的上部活动安装着顶升框架2，千斤顶4以及荷载传感器3安装在固定框架1顶板6与顶升框架2之间。固定框架1由底座、隔板7、顶板6和4根螺杆9组成；螺杆9垂直固定在底座上，依次穿过隔板7和顶板6，并分别用螺母10固定隔板7和顶板6；通过旋动螺母10，可对顶板6、隔板7的位置进行调节，使试验装置可适用于不同尺寸的试件15以及动力装置。优选的，顶板6呈X型。球铰11固定于隔板7的下表面，调平板12通过其上表面的球形槽与球铰11贴合；且于水平面，调平板12的X轴和Y轴的两侧端分别设有可拆卸的螺钉13，调平板12通过螺钉13与固定在隔板7底部的弹簧14连接。调平板12可沿球铰11表面在一定范围内自由滑动。顶升框架2由顶升板、夹持板和4根联动杆5组成；顶升板和夹持板相互平行，之间由联动杆5固定连接。设联动杆5截面面积为A，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种自平衡式钢筋与混凝土粘结滑移测试装置，其特征在于，包括固定框架和顶升框架；所述固定框架（1）包括通过若干支撑杆（9）水平固定于隔板（7）顶部的顶板（6）；所述顶升框架（2）包括通过若干联动杆（5）水平固定于夹持板顶部的顶升板；且，夹持板置于隔板和顶板之间，顶升板置于顶板的顶部；所述隔板的底部设有调平装置，包括设于隔板下表面的球铰和通过顶面的球形槽与球铰贴合的调平板（12）；所述夹持板、隔板、球铰，于纵向设有同轴的钢筋孔（8）；且夹持板的钢筋孔内设有钢筋锚固装置；荷载传感器（3）设于顶升板的底面，用于检测放置于顶板和顶升板之间的顶升装置的拉拔力。

【技术特征摘要】
1.一种自平衡式钢筋与混凝土粘结滑移测试装置，其特征在于，包括固定框架和顶升框架；所述固定框架（1）包括通过若干支撑杆（9）水平固定于隔板（7）顶部的顶板（6）；所述顶升框架（2）包括通过若干联动杆（5）水平固定于夹持板顶部的顶升板；且，夹持板置于隔板和顶板之间，顶升板置于顶板的顶部；所述隔板的底部设有调平装置，包括设于隔板下表面的球铰和通过顶面的球形槽与球铰贴合的调平板（12）；所述夹持板、隔板、球铰，于纵向设有同轴的钢筋孔（8）；且夹持板的钢筋孔内设有钢筋锚固装置；荷载传感器（3）设于顶升板的底面，用于检测放置于顶板和顶升板之间的顶升装置的拉拔力。2.根据权利要求1所述的一种自平衡式钢筋与混凝土粘结滑移测试装置，其特征在于，所述顶板（6）呈X型，联动杆（5）分别置于X型顶板的叉隙间。3.根据权利要求1所述的一种自平衡式钢筋与混凝土粘结滑移测试装置，其特征在于，所述调平板（12）的X轴和Y轴的侧端分别设有螺钉，并通过螺钉与隔板（7）底部的弹簧固定。4.根据权利要求1所述的一种自平衡式钢筋与混凝土粘结滑移测试装置，其特征在于，所述支撑杆（9）为螺柱，顶板通过螺母（10）可调节的固定在螺柱上。5.根据权利要求4所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：张勤，韦宗延，李佳，
申请(专利权)人：河海大学，
类型：发明
国别省市：江苏,32