鋼-混凝土界面剪力連接件疲勞性能測試裝置及應用方法制造方法及圖紙

本發明專利技術公開一種鋼?混凝土界面剪力連接件疲勞性能測試裝置及應用方法。該裝置包括下部夾具，上部夾具，壓板，定位圓柱銷，側面緊定螺栓，高度調節螺栓,球形螺栓，墊板；下部夾具上設有凹槽，用于放置試件；通過壓板和高度調節螺栓使得鋼板的上表面在下部夾具的上表面處；側面緊定螺栓壓緊鋼板；墊板包括左推板和右拉板，緊貼試件放于混凝土的兩側；上部夾具根據壓板及試件的位置置于下部夾具的上方，上下夾具的手柄處對準，以保證手柄的中心在試件的界面即剪切面上；在下部夾具安裝定位圓柱銷；左右球形螺栓旋緊使推板和拉板分別與試件的左右側面緊貼。本發明專利技術能校正加載偏心的影響，獲得循環荷載下的剪力連接件的疲勞性能。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及一種用于測量鋼和混凝土界面之間剪力連接件疲勞性能試驗的測試裝置及應用方法。
技術介紹
目前一般采用推出試驗來測試鋼和混凝土之間的剪力傳遞，采用推出試驗研究剪力連接件的抗剪強度及循環荷載下的疲勞性能時，如能保證推出試件中所有剪力連接件的受力相等且同步加載，試驗結果能夠準確的反映出每個剪力連接件的受力性能。但是由于試驗加載和試件本身受多種隨機因素的影響，如試件的制作偏差、剪力連接件周圍混凝土的密實程度，剪力連接件焊接位置的偏差、焊接質量的差異、加載偏心以及往復荷載造成的界面偏轉等，使得很難保證每一個剪力連接件所承受的荷載完全相等。同時壓力試驗機的要求和巨大的推出試件的尺寸使得推出試驗往往受到試驗設備、試驗場地和經費的限制。推出試件用于測試剪力連接件銹蝕對其疲勞性能的影響時，由于混凝土材性、電流密度等情況，很難保證每個剪力連接件的銹蝕程度相同，不同銹蝕程度導致受力不均勻，使得銹蝕程度大的剪力連接件承受較大荷載和較快破壞，影響了極限承載力，這樣很難準確的判斷銹蝕剪力連接件的真實承載力。并且推出試件的整體質量太大，使得滿足量程的稱重儀器其精度較粗糙，難以采用稱重法進行銹蝕質量損失測定。因此難以精確地測量銹蝕對于鋼和混凝土界面的剪力連接件疲勞性能的影響。本研究所的專利技術專利申請CN102879282A公開了一種試件和試驗方法，但僅局限于單調加載，不能進行循環往復加載，無法進行剪力連接件的疲勞力學性能測試。目前尚沒有專門進行往復循環荷載的試驗裝置。
技術實現思路
本專利技術的目的是提供一種用于測量鋼-混凝土界面之間剪力連接件疲勞性能測試裝置及應用方法。一種鋼-混凝土界面剪力連接件疲勞性能測試裝置，包括下部夾具，上部夾具，壓板，定位圓柱銷，側面緊定螺栓，高度調節螺栓,球形螺栓，墊板；其中，下部夾具上設有凹槽，用于放置試件；通過壓板和高度調節螺栓使得鋼板的上表面在下部夾具的上表面處，并使鋼板不會上下移動；側面緊定螺栓壓緊鋼板，使鋼板不發生左右滑移；墊板包括左推板和右拉板，緊貼試件放于混凝土的兩側；上部夾具根據壓板及試件的位置置于下部夾具的上方，上下夾具的手柄處對準，以保證手柄的中心在試件的界面即剪切面上；在下部夾具安裝定位圓柱銷，用于防止上部夾具側向轉動；左右球形螺栓旋緊使推板和拉板分別與試件的左右側面緊貼，球形螺栓保證荷載始終垂直傳遞到試件上。所述的試件包括鋼板、混凝土塊、箍筋和剪力連接件，混凝土塊呈長方體狀且其橫截面為正方形，箍筋是由鋼筋圍成的橫截面為正方形的長方體；箍筋澆注在混凝土塊內，箍筋的幾何中心與混凝土塊的幾何中心重合，且箍筋的橫截面的其中兩個對邊與混凝土塊的橫截面的其中兩個對邊平行；混凝土塊澆注在鋼板上，所述剪力連接件的桿端焊接在鋼板上，垂直于鋼板且位于鋼板和混凝土塊的界面的中心。一種應用所述的測試裝置進行鋼-混凝土界面剪力連接件疲勞性能測試的方法，通過對上部夾具的左手柄施加推力，帶動推板均勻施加到混凝土左側面上；再對上部夾具左手柄施加反向拉力，帶動拉板將反向力均勻施加到混凝土右側面上；依次往復，進行周期循環加載；每經過一定次數的循環后，所述次數由推力/拉力荷載由試驗方案確定，測量滑移量，經過循環后，逐級加載使試件破壞；試驗步驟具體如下：a.下部夾具通過手柄固定在加載裝置上，然后將試件固定于下部夾具的凹槽內，并使試件的鋼板與凹槽緊密接觸，通過壓板和高度調節螺栓使得鋼板的上表面恰好在下部夾具的上表面處，并使鋼板不會上下移動；將側面緊定螺栓旋緊，限制鋼板在剪切方向的滑移；b．在試件的混凝土塊的左右側面固定推板和拉板；c．安裝上部夾具，使上下夾具在同一直線上；下部夾具上裝配4個定位圓柱銷，使上部夾具不旋轉，只有水平方向有自由度；d．將兩端的球形螺栓旋至墊板，使墊板與混凝土側面緊密接觸，進行預加載；e．通過加載裝置對上部夾具手柄施力，施加推力時，帶動左側推板均勻施力到混凝土上，加載裝置對夾具手柄施加拉力時，帶動右側拉板均勻施力到混凝土上，反復循環，使試件受到反向循環荷載的作用。與現有技術相比，本專利技術的有益效果是：本專利技術的試驗裝置體積小，通過設置推板和拉板進行往復加載，從而能夠獲得單個剪力連接件的疲勞性能，避免推出試驗多個剪力連接件在往復荷載下受力不均勻的現象。試驗裝置上通過在上下夾具設置了校正偏心的手柄，保證循環加載中施加荷載的方向保持一致。另外通過高度調節螺栓保證試件的界面在剪切面上，以避免試件加工尺寸偏差的影響。在上部夾具加載時，螺栓采用了球形接觸面，保證荷載垂直傳遞到試件上。通過上述特殊設置，此疲勞試驗裝置能防止加載中的偏心問題，因此能夠保證試驗結果的準確性。附圖說明圖1是試件示意圖。圖2-1是本專利技術試驗裝置的立體結構示意圖一（偏重上部）；圖2-2是本專利技術試驗裝置的立體結構示意圖二（偏重下部）；圖2-3是下部夾具結構示意圖；圖2-4是下部夾具結構示意圖；圖中，下部夾具1、上部夾具2、凹槽3、壓板4、側面緊定螺栓5、高度調節螺栓6、推板7、拉板8、上夾具手柄9、下夾具手柄10、左球形螺栓11、右球形螺栓12、定位圓柱銷13、試件14、鋼板15、剪力連接件16、混凝土塊17、箍筋18、鋼筋19。具體實施方式如圖1所示，本專利技術所述用于進行鋼-混凝土界面剪力連接件抗剪承載力測試的試件，包括鋼板15、混凝土塊17、箍筋18和剪力連接件16，所述剪力連接件16為一個，混凝土塊17呈長方體狀且其橫截面為正方形，箍筋18是由鋼筋19綁扎而成，圍成的一個橫截面為正方形的長方體框架；箍筋18澆注在混凝土塊17內，箍筋18的幾何中心與混凝土塊17的幾何中心重合，且箍筋18的橫截面的其中兩個對邊與混凝土塊17的橫截面的其中兩個對邊平行；混凝土塊17澆注在鋼板15上，所述剪力連接件16的桿端焊接在鋼板15上，所述剪力連接件16垂直于鋼板15且位于鋼板15和混凝土塊17的界面的中心。如圖2-1、2-2、2-3、2-4所示，本專利技術所使用的鋼-混凝土界面剪力連接件疲勞性能測試裝置，包括下部夾具1，上部夾具2，壓板4，定位圓柱銷13，側面緊定螺栓5，高度調節螺栓6,球形螺栓（左球形螺栓11、右球形螺栓12)，墊板（左推板7、右拉板8）。其中，下部夾具1上設有凹槽3，用于放置試件；通過壓板4和高度調節螺栓6使試件的剪切面切好在下部夾具的上表面高度，且不發生高度方向的移動；側面緊定螺栓5壓緊鋼板，使鋼板不發生左右滑移。兩塊墊板（左為推板7、右為拉板8）緊貼試件放于混凝土的兩側；上部夾具2根據壓力板及試件的位置置于下部夾具的上方，上下夾具的手柄（上夾具手柄9、下夾具手柄10）處對準，以保證手柄的中心恰好在試件的界面即剪切面上。在下部夾具安裝定位圓柱銷13，防止上部夾具側向轉動，使力充分地傳遞到推/拉墊板上。左球形螺栓11、右球形螺栓12旋緊使推板7和拉板8分別與混凝土的左右側面充分緊貼，球形螺栓能保證荷載始終垂直傳遞到試件上。通過對上部夾具的左手柄9施加推力，帶動推板7均勻施加到混凝土左側面上；再對上部夾具左手柄9施加反向拉力，帶動拉板8將反向力均勻施加到混凝土右側面上；依次往復，進行周期循環加載。每經過一定次數的循環后（推力/拉力荷載由試驗方案確定），測量滑移量。經過足夠次數循環后，逐級加載使混凝土破壞。試驗步驟：a.下部本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種鋼?混凝土界面剪力連接件疲勞性能測試裝置，其特征是：包括下部夾具，上部夾具，壓板，定位圓柱銷，側面緊定螺栓，高度調節螺栓,球形螺栓，墊板；其中，下部夾具上設有凹槽，用于放置試件；通過壓板和高度調節螺栓使得鋼板的上表面在下部夾具的上表面處，并使鋼板不會上下移動；側面緊定螺栓壓緊鋼板，使鋼板不發生左右滑移；墊板包括左推板和右拉板，緊貼試件放于混凝土的兩側；上部夾具根據壓板及試件的位置置于下部夾具的上方，上下夾具的手柄處對準，以保證手柄的中心在試件的界面即剪切面上；在下部夾具安裝定位圓柱銷，用于防止上部夾具側向轉動；左右球形螺栓旋緊使推板和拉板分別與試件的左右側面緊貼，球形螺栓保證荷載始終垂直傳遞到試件上。

【技術特征摘要】
1.一種鋼-混凝土界面剪力連接件疲勞性能測試裝置，其特征是：包括下部夾具，上部夾具，壓板，定位圓柱銷，側面緊定螺栓，高度調節螺栓,球形螺栓，墊板；其中，下部夾具上設有凹槽，用于放置試件；通過壓板和高度調節螺栓使得鋼板的上表面在下部夾具的上表面處，并使鋼板不會上下移動；側面緊定螺栓壓緊鋼板，使鋼板不發生左右滑移；墊板包括左推板和右拉板，緊貼試件放于混凝土的兩側；上部夾具根據壓板及試件的位置置于下部夾具的上方，上下夾具的手柄處對準，以保證手柄的中心在試件的界面即剪切面上；在下部夾具安裝定位圓柱銷，用于防止上部夾具側向轉動；左右球形螺栓旋緊使推板和拉板分別與試件的左右側面緊貼，球形螺栓保證荷載始終垂直傳遞到試件上。2.根據權利要求1所述的測試裝置，其特征是：所述的試件包括鋼板、混凝土塊、箍筋和剪力連接件，混凝土塊呈長方體狀且其橫截面為正方形，箍筋是由鋼筋圍成的橫截面為正方形的長方體；箍筋澆注在混凝土塊內，箍筋的幾何中心與混凝土塊的幾何中心重合，且箍筋的橫截面的其中兩個對邊與混凝土塊的橫截面的其中兩個對邊平行；混凝土塊澆注在鋼板上，所述剪力連接件的桿端焊接在鋼板上，垂直于鋼板且位于鋼板和混凝土塊的界面的中心。3....

【專利技術屬性】
技術研發人員：陳駒，章玲，張大偉，金偉良，
申請(專利權)人：浙江大學，
類型：發明
國別省市：浙江;33