同时测定粘结强度与滑移距离的中心拉拔装置及测定方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种同时测定粘结强度与滑移距离的中心拉拔装置及测定方法，中心拉拔装置，包括：拉拔试验机，用于提供拉拔的拉力；加载架，至少包括第一板体、第二板体和第三板体，第一板体和第二板体竖向设置，第三板体水平设置，设置于第一板体和第二板体之间，且位于第一板体和第二板体的底部；加载架通过第一板体和第二板体的顶部安装在拉拔试验机上，第三板体上加工有通孔；锚具，固定安装于加载架的下方；LVDT位移传感器和安装支架；待测定的钢筋或FRP筋混凝土结构件中，钢筋或FRP筋的两端均延伸出混凝土基体，安装支架用于将LVDT位移传感器固定于钢筋或FRP筋上。

Central drawing device and measuring method for simultaneously measuring bond strength and slip distance

【技术实现步骤摘要】
同时测定粘结强度与滑移距离的中心拉拔装置及测定方法
本专利技术属于材料性能测试
，具体涉及一种同时测定粘结强度与滑移距离的中心拉拔装置及测定方法，主要应用于测定钢筋或FRP筋与新型混凝土间的粘结强度与滑移距离之间的关系。
技术介绍
公开该
技术介绍
部分的信息仅仅旨在增加对本专利技术的总体背景的理解，而不必然被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已经成为本领域一般技术人员所公知的现有技术。碱激发混凝土作为一种新型绿色胶凝材料，以工业固体废弃物为原材料,有能耗小、碳排放低、制备方便的特点，具有广阔的应用前景。在实际工程应用中，碱激发混凝土需要与钢筋或FRP筋组合进行承受外力，承受外力的基础是碱激发混凝土与钢筋或FRP筋之间的粘结性能，由于对碱激发混凝土的粘结性能研究较少，进而阻碍了碱激发混凝土在实际工程中的应用，造成这种情况的原因一方面是碱激发混凝土是一种新型绿色胶凝材料，研究人员对其粘结性能方面研究较少，另一方面是没有合适的试验装置，在试验过程中带来的试验误差影响试验结果，阻碍了研究进展。合适的试验装置对碱激发混凝土与钢筋或FRP筋间的粘结性能研究非常重要，因为碱激发混凝土与钢筋初始粘结刚度很大，对这一段的研究需要准确的相对滑移值，所以用常规的方法测量会产生相对滑移值精确度不足，根据数据得到的粘结滑移曲线就没有意义，如千分表或百分表测量。钢筋或FRP筋混凝土构件的力学性能取决于钢筋或FRP筋与混凝土各自的特性，但又不是其简单叠加，而是两种材料的相互作用以及综合。钢筋或FRP筋与混凝土之间的协同是保证二者协调变形、共同抵抗外力的基础，其基础是钢筋或FRP筋与混凝土的粘结，这种粘结作用强弱可以用粘结应力的大小来体现，近似得用剪应力来表示。钢筋或FRP筋混凝土构件能够共同工作承受荷载而不发生脱离，正是由于钢筋或FRP筋与混凝土之间具有足够的粘结强度。粘结滑移是钢筋或FRP筋混凝土结构构件最重要的基本问题之一，而粘结滑移的影响因素和粘结机理非常复杂。因此通过解析分析或数值模拟等方法较难实现钢筋或FRP筋混凝土粘结滑移的研究，更通常的是，采用试验测试的方法，根据不同材料的粘结滑移特点，研发合适的试验装置来测量粘结应力和相对滑移量，从而较为准确的描述和比较钢筋或FRP筋与混凝土间的粘结滑移特征。钢筋作为混凝土材料的加固构件而长期使用，但是钢筋的腐蚀一直是钢筋混凝土构件的最主要因素。耐腐蚀的FRP筋凭着密度低、强度高、抗磁干扰性能好等优点，得到了许多专家学者的关注，并进行了大量的研究。在对FRP筋与混凝土进行粘结性能测定时，因为FRP材料的刚度较低，常常会面临加载端的FRP筋出现挤压破坏的现象。目前，相关研究人员已对拉拔试验装置进行了相关研究，但专利技术人发现，在拉拔试验过程中，仍面临着许多实际问题需要克服。例如，常用的拉拔试验装置采用百分表或千分表记录钢筋或FRP筋与混凝土滑移距离，而钢筋或者FRP筋与混凝土的相对滑移量在初始阶段的量级非常小，百分表或千分表难以精确测量出钢筋在初始弹性阶段的滑移量，而且在记录滑移距离时需要人为读数，所以不能准确得到滑移量对应的拉拔力，影响了粘结滑移曲线的准确性；同时拉拔试验装置的加载方向向上时，也会影响试验结果，这时在试验过程中钢筋或FRP筋混凝土试件会处于悬空状态，试件的重量将会影响拔出力的数值，最后影响了粘结滑移曲线的准确性。
技术实现思路
为了解决现有技术中存在的技术问题，本专利技术的目的是提供一种同时测定粘结强度与滑移距离的中心拉拔装置及测定方法。为解决以上技术问题，本专利技术的以下一个或多个实施例提供了如下技术方案：本专利技术的一方面，提供一种同时测定粘结强度与滑移距离的中心拉拔装置，包括：拉拔试验机，用于提供拉拔的拉力；加载架，至少包括第一板体、第二板体和第三板体，第一板体和第二板体竖向设置，第三板体水平设置，设置于第一板体和第二板体之间，且位于第一板体和第二板体的底部；加载架通过第一板体和第二板体的顶部安装在拉拔试验机上，第三板体上加工有通孔；锚具，固定安装于加载架的下方；LVDT位移传感器和安装支架；待测定的钢筋或FRP筋混凝土结构件中，钢筋或FRP筋的两端均延伸出混凝土基体，安装支架用于将LVDT位移传感器固定于钢筋或FRP筋上。本专利技术的第二方面，提供一种同时测定粘结强度和滑移距离的方法，包括如下步骤：对钢筋或FRP筋混凝土结构件进行处理，使钢筋或FRP筋的两端均延伸出混凝土基体；将处理后的结构件放置于加载架的第三板体上方，钢筋或FRP筋的朝下的一端从第三板体的通孔穿下，并用锚具将其锚固；安装支架将LVDT位移传感器固定在钢筋或FRP筋的朝上的一端上，使LVDT位移传感器测头紧贴钢筋或FRP筋混凝土试件；将LVDT位移传感器依次与数据采集箱和计算机连接；拉拔试验机动作，对加载架施加向上的拉拔力，进行拉拔试验，由LVDT位移传感器记录钢筋或FRP筋的位移量。与现有技术相比，本专利技术的以上一个或多个实施例的有益效果为：在进行拉拔试验时，加固筋混凝土试件放置在加载架上，可以有效克服试块的重力对粘结力测试结果的影响，有效提高粘结力测定的准确性。钢筋或者FRP筋和混凝土的相对滑移量在初始阶段的量级非常小，而初始阶段的滑移对粘结滑移曲线的确定和粘结刚度的表征非常重要，相比于传统的百分表或千分表，LVDT位移传感器可以更精确的测定钢筋或FRP筋与混凝土间的滑移距离。同时万能材料试验机和计算机连接，可以直接得出对应时间的拔出力和相对滑移，有利于对试验数据的处理，可以同时获得拔出力值和滑移量从而确定粘结滑移曲线。本试验装置所需材料和仪器少，而且此装置在完成科研试验的同时有利于降低成本。附图说明构成本专利技术的一部分的说明书附图用来提供对本专利技术的进一步理解，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。图1是本专利技术实施例提供的拉拔试验装置的结构示意图。图2是本专利技术实施例提供的加载架的结构示意图；图3是本专利技术实施例的加载架的各组成部分结构示意图，其中，(a)为加载架的左视图，(b)为加载架的右视图，(c)为加载架的主视图，(d)加载架的俯视图，(e)为螺杆；图4是本专利技术实施例提供的LVDT位移传感器固定架组件的结构示意图，其中，(a)为主视图，(b)为俯视图，(c)为左视图；图5是本专利技术实施例提供的FRP筋混凝土试件结构示意图，其中，(a)为截面图，(b)为FRP筋预处理后的横截面结构示意图；图6是本专利技术实施例提供的钢筋混凝土试件结构示意图；图7是本专利技术实施例的锚具的结构示意图。其中，1-拉拔试验机；2-加载架；3-钢筋或FRP筋混凝土试件；4-锚具；5-驱动组件；6-LVDT位移传感器；7-LVDT位移传感器固定架；8-上端钢筋或上端FRP筋；9-下端钢筋或镀锌钢管；10-数据采集箱；11-计算机；12-左侧钢板；13-下部钢板；14-右侧钢板；15-螺杆；16本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种同时测定粘结强度与滑移距离的中心拉拔装置，其特征在于：包括：/n拉拔试验机，用于提供拉拔的拉力；/n加载架，至少包括第一板体、第二板体和第三板体，第一板体和第二板体竖向设置，第三板体水平设置，设置于第一板体和第二板体之间，且位于第一板体和第二板体的底部；加载架通过第一板体和第二板体的顶部安装在拉拔试验机上，第三板体上加工有通孔；/n锚具，固定安装于加载架的下方；/nLVDT位移传感器和安装支架；/n待测定的钢筋或FRP筋混凝土结构件中，钢筋或FRP筋的两端均延伸出混凝土基体，安装支架用于将LVDT位移传感器固定于钢筋或FRP筋上。/n

【技术特征摘要】
1.一种同时测定粘结强度与滑移距离的中心拉拔装置，其特征在于：包括：
拉拔试验机，用于提供拉拔的拉力；
加载架，至少包括第一板体、第二板体和第三板体，第一板体和第二板体竖向设置，第三板体水平设置，设置于第一板体和第二板体之间，且位于第一板体和第二板体的底部；加载架通过第一板体和第二板体的顶部安装在拉拔试验机上，第三板体上加工有通孔；
锚具，固定安装于加载架的下方；
LVDT位移传感器和安装支架；
待测定的钢筋或FRP筋混凝土结构件中，钢筋或FRP筋的两端均延伸出混凝土基体，安装支架用于将LVDT位移传感器固定于钢筋或FRP筋上。


2.根据权利要求1所述的同时测定粘结强度与滑移距离的中心拉拔装置，其特征在于：所述锚具包括本体、左夹具和右夹具，左夹具和右夹具安装于本体的上方，用于提供夹持力，本体的下端通过旋转轴进行固定安装。


3.根据权利要求1所述的同时测定粘结强度与滑移距离的中心拉拔装置，其特征在于：加载架可拆卸地安装在拉拔试验机上。


4.根据权利要求1所述的同时测定粘结强度与滑移距离的中心拉拔装置，其特征在于：所述加载架通过螺杆可拆卸地安装在拉拔试验机上。


5.根据权利要求1所述的同时测定粘结强度与滑移距离的中心拉拔装置，其特征在于：所述安装支架包括本体、第一螺栓和第二螺栓，本体上加工有平行设置的第一安装孔和第二安装孔，第一安装孔和第二安装孔的侧壁上分别加工有第一螺纹孔和第二螺纹孔，第一螺栓与第一螺纹孔配合安装，第二螺栓与第二螺纹孔配合安装。


6.根据权利要求1所述的同时测定粘结强度与滑移距离的中心拉拔装置，其特征在于：还包括数据采集箱和计算机，数据采集箱...

【专利技术属性】
技术研发人员：崔祎菲，张鹏，高凯凯，王文涛，赵铁军，
申请(专利权)人：青岛理工大学，
类型：发明
国别省市：山东;37