【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于建筑结构实验，具体涉及一种钢管混凝土叠合柱界面推出试件、模具及试件制作方法。
技术介绍
1、钢管混凝土叠合柱是中部圆形截面钢管混凝土柱和钢管外钢筋混凝土叠合而成，简称叠合柱，相较普通钢筋混凝土结构和钢骨混凝土结构这类构造能够有效提高构件的承载能力、延性、耐火和抗震性能，并减小构件截面尺寸，目前已在国内多座高层和超高层建筑中得到了应用。
2、叠合柱中钢管与混凝土能否共同工作发挥组合结构的优势是工程界较为关注的问题，钢管与管外混凝土界面上的粘结应力对钢管和管外混凝土荷载分配有很大影响，所以组成钢管混凝土叠合柱的钢管和混凝土之间界面的粘结性能的研究是我们工程界较为关心的问题之一。
3、钢管混凝土叠合柱界面推出实验能够有效分析钢管与钢管外混凝土粘结滑移关系，而传统的钢管混凝土叠合柱推出实验需要搭配至少50mm厚中部开圆孔的钢板支座才可进行试验，但是，试验后试件顶部由于被推出使钢管内外混凝土产生高度差，无法继续开展叠合柱力学性能的研究，试件及模具的可回收利用率低，经济效益差等弊端，成为亟需解决的重要问题。
技术实现思路
1、以上现有技术的不足，本专利技术提供了一种钢管混凝土叠合柱界面推出试件、模具及试件制作方法。具有装配式安装，试件制备简便，试件可二次利用，部分模具可回收利用，经济性好的特点，解决了试验后传统试件顶部由于被推出使钢管内外混凝土产生高度差，无法继续开展叠合柱力学性能的研究的问题。
2、为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案如下
3、一种钢管混凝土叠合柱界面推出试件，包括
4、钢底板；
5、钢管，所述钢管垂直固定于所述钢底板上表面；
6、中心筒混凝土，所述中心筒混凝土浇筑形成于所述钢管内部并与所述钢管顶面齐平；
7、以及外围混凝土，所述外围混凝土浇筑形成于所述钢管外围，所述外围混凝土底面与所述钢底板顶面之间具有滑移间距，所述外围混凝土顶面高于所述钢管顶面，所述外围混凝土顶面与所述钢管顶面的高度差与所述滑移间距相同。
8、优选地，所述外围混凝土内部嵌置有钢筋笼，所述钢筋笼由纵筋和箍筋绑扎而成。
9、优选地，所述外围混凝土垂直于其长度方向上的截面呈矩形。
10、优选地，所述中心筒混凝土和所述外围混凝土均采用普通混凝土、高强混凝土、海水海砂混凝土、自适应混凝土或再生骨料混凝土。
11、一种为制备所述的钢管混凝土叠合柱界面推出试件而设计的模具，所述模具包括：
12、钢模具，所述钢模具由钢底板和钢管组成，所述钢模具作为试件的组成部分使用；
13、定位块，所述定位块布置于所述钢管四周的所述钢底板上表面上；
14、木模板，所述木模板由多个侧模板和底模板组成，所述侧模板设置于所述钢管外围并且坐落于所述定位块上，所述底模板穿入所述钢管并且坐落于所述定位块上，所述底模板与所述侧模板密封连接形成供浇筑外围混凝土的空间；
15、约束夹具，所述约束夹具固定于所述侧模板顶部并用于压实约束四周侧模板；
16、橡胶塞，所述橡胶塞穿过所述约束夹具中间的开孔与所述钢管顶面贴合。
17、优选地，所述木模板垂直于其长度方向上的截面呈矩形。
18、优选地，所述约束夹具由十字形钢板和设置于所述十字形钢板外端边缘上的l形约束台组成，所述l形约束台与所述侧模板顶部之间形成限位配合关系。
19、优选地，所述橡胶塞直径与所述钢管外径相同。
20、一种钢管混凝土叠合柱界面推出试件的制备方法，在工厂预制好所述的模具备用，所述试件的制备方法包括：
21、s1、将钢管立于钢底板上，向钢管内部浇筑中心筒混凝土，钢管外壁上粘贴应变片；
22、s2、将定位块放置于钢底板四角处，将涂刷好混凝土脱模剂的底模板由钢管顶部穿过放置于定位块上，将绑扎好的钢筋笼由钢管顶部穿过放置于底模板上，将侧模板立设于钢筋笼外围的定位块上，侧模板、底模板与钢管之间合围形成浇筑外围混凝土的空间，将约束夹具固定在侧模板顶部，将橡胶塞穿过约束夹具中间的开孔与钢管顶面贴合，最后浇筑外围混凝土；
23、s3、外围混凝土初凝后取下约束夹具和橡胶塞，24小时后取出定位块，将侧模板和底模板脱模，并养护、找平试件。
24、优选地，所述步骤s2中，木模板拼缝处预留膨胀用缝隙，并涂刷密封胶。
25、与现有技术相比，本专利技术取得的有益效果有：
26、本专利技术的试件可应用于组合结构构件不同组分材料的界面性能试验研究中，尤其是针对组合构件中圆管与混凝土的推出试验。研究对象可包括frp管约束混凝土构件、钢管约束混凝土构件、frp钢复合约束混凝土构件、内置frp管的混凝土组合构件、内置钢管的混凝土组合构件、frp混凝土钢管双管柱等，这些组合柱发挥各组分材料及约束混凝土性能优势，具有良好的力学性能和耐久性。研究圆管与混凝土界面粘结滑移关系，了解结构构件的工作失效破坏机理，以更好地设计和推广应用多组分材料的组合结构构件。
27、本专利技术提出了一种钢管混凝土叠合柱界面推出试件，相较于传统的推出试件，进行完推出试验后，钢管混凝土与管外钢筋混凝土高度一致，可进行无粘结钢管混凝土叠合柱轴压试验，提高了材料的利用率，此外，传统的推出试件需要搭配至少50mm厚中部开圆孔的钢板支座才可进行推出试验，该钢板自重大且耗材严重，移动钢板容易造成人员伤害，本专利技术无需钢板支座，经济性能和试验安全性显著提高，减少试验工作量。
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1.一种钢管混凝土叠合柱界面推出试件，其特征在于，包括
2.根据权利要求1所述的钢管混凝土叠合柱界面推出试件，其特征在于，所述外围混凝土(7)内部嵌置有钢筋笼(3)，所述钢筋笼(3)由纵筋(31)和箍筋(32)绑扎而成。
3.根据权利要求1所述的钢管混凝土叠合柱界面推出试件，其特征在于，所述外围混凝土(7)垂直于其长度方向上的截面呈矩形。
4.根据权利要求1所述的钢管混凝土叠合柱界面推出试件，其特征在于，所述中心筒混凝土(6)和所述外围混凝土(7)均采用普通混凝土、高强混凝土、海水海砂混凝土、自适应混凝土或再生骨料混凝土。
5.一种为制备权利要求1所述的钢管混凝土叠合柱界面推出试件而设计的模具，其特征在于，所述模具包括：
6.根据权利要求5所述的模具，其特征在于，所述木模板(4)垂直于其长度方向上的截面呈矩形。
7.根据权利要求5所述的模具，其特征在于，所述约束夹具(5)由十字形钢板(51)和设置于所述十字形钢板(51)外端边缘上的L形约束台(52)组成，所述L形约束台(52)与所述侧模板(41)顶部之间形成
8.根据权利要求5所述的模具，其特征在于，所述橡胶塞(8)直径与所述钢管(11)外径相同。
9.一种钢管混凝土叠合柱界面推出试件的制备方法，其特征在于，在工厂预制好如权利要求5所述的模具备用，所述试件的制备方法包括：
10.根据权利要求9所述的钢管混凝土叠合柱界面推出试件的制备方法，其特征在于，所述步骤S2中，木模板(4)拼缝处预留膨胀用缝隙，并涂刷密封胶。
...【技术特征摘要】
1.一种钢管混凝土叠合柱界面推出试件，其特征在于，包括
2.根据权利要求1所述的钢管混凝土叠合柱界面推出试件，其特征在于，所述外围混凝土(7)内部嵌置有钢筋笼(3)，所述钢筋笼(3)由纵筋(31)和箍筋(32)绑扎而成。
3.根据权利要求1所述的钢管混凝土叠合柱界面推出试件，其特征在于，所述外围混凝土(7)垂直于其长度方向上的截面呈矩形。
4.根据权利要求1所述的钢管混凝土叠合柱界面推出试件，其特征在于，所述中心筒混凝土(6)和所述外围混凝土(7)均采用普通混凝土、高强混凝土、海水海砂混凝土、自适应混凝土或再生骨料混凝土。
5.一种为制备权利要求1所述的钢管混凝土叠合柱界面推出试件而设计的模具，其特征在于，所述模具包括：
6.根据权利要...
【专利技术属性】
技术研发人员：任志刚，许天恩，冯逸轩，李旗，李培鹏，苏鑫，刘烨，郑志国，
申请(专利权)人：武汉理工大学，
类型：发明
国别省市：
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