一種測試新老混凝土黏結(jié)滑移性能的試驗(yàn)裝置制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型提供一種測試新老混凝土黏結(jié)滑移性能的試驗(yàn)裝置，包括試件固定裝置、加載裝置、數(shù)據(jù)采集裝置；所述試件固定裝置包括底板、地錨螺栓、擋板以及定位支架，用于試驗(yàn)時固定新老混凝土黏結(jié)試件并保證其自身不發(fā)生移動；所述加載裝置包括加載端板、液壓千斤頂，用于對新老混凝土黏結(jié)試件中的新混凝土施加推力從而使得新老混凝土交錯運(yùn)動，在黏結(jié)面上產(chǎn)生剪應(yīng)力；所述數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)包括千分表、力傳感器、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)及中控電腦；本實(shí)用新型能采用的是推出式剪切試驗(yàn)裝置，儀器操作簡單，即可測得黏結(jié)試件在兩端的剪應(yīng)力-滑移全曲線，又可以得到沿黏結(jié)長度方向上各點(diǎn)的黏結(jié)滑移關(guān)系，因此，可以在新老混凝土黏結(jié)性能的研究中廣泛使用。
【專利說明】一種測試新老混凝土黏結(jié)滑移性能的試驗(yàn)裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實(shí)用新型涉及一種測試新老混凝土黏結(jié)滑移性能的試驗(yàn)裝置。

【背景技術(shù)】
[0002] 新老混凝土之間的自然黏結(jié)是保證新老混凝土整體工作的基礎(chǔ)，正是由于這種黏 結(jié)作用，才使得新混凝土與老混凝土能共同工作，共同承擔(dān)荷載。然而新混凝土與老混凝土 的完全黏結(jié)只在一定的受力階段內(nèi)存在，當(dāng)某段新混凝土加固層橫截面上的剪應(yīng)力超過界 面的黏結(jié)強(qiáng)度后，該段界面就會出現(xiàn)剝離和剪切破壞。在界面承受剪應(yīng)力的過程中，新混凝 土與老混凝土之間會產(chǎn)生一定的相對滑移。這種滑移不是自由滑移，而是受到老混凝土的 黏結(jié)以及界面摩阻力的約束，是一種黏結(jié)滑移。顯然，新老混凝土結(jié)合面的黏結(jié)滑移關(guān)系是 采用理論或數(shù)值計算分析其受力變形性能的基礎(chǔ)，但目前這方面的研究還相對較少。因此， 通過合理的試驗(yàn)裝置，研究新混凝土和老混凝土之間的相對滑移，對受荷后的承載能力，破 壞形態(tài)，變形與受力性能等進(jìn)行分析和探討，從而建立合理的黏結(jié)滑移本構(gòu)模型是很有必 要的。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本實(shí)用新型對上述問題進(jìn)行了改進(jìn)，即本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是新老混凝土結(jié) 合面的黏結(jié)滑移關(guān)系是采用理論或數(shù)值計算分析其受力變形性能的基礎(chǔ)，而目前尚未有相 關(guān)實(shí)驗(yàn)設(shè)備來研究新混凝土和老混凝土之間的相對滑移，對受荷后的承載能力，破壞形態(tài)， 變形與受力性能等進(jìn)行分析和探討。
[0004] 本實(shí)用新型的具體實(shí)施方案是：一種測試新老混凝土黏結(jié)滑移性能的試驗(yàn)裝置， 包括下部為老混凝土上部為新澆混凝土的新老混凝土黏結(jié)試件，其特征在于：所述試驗(yàn)裝 置包括
[0005] -用于使新老混凝土黏結(jié)試件老混凝土緊固于地面的試件固定裝置，扣置于試件 老混凝土上表面的幾字形定位支架，以及設(shè)置于試件前側(cè)用于防止試件老混凝土部分受到 推力滑動的縱向擋板，所述定位支架下端及擋板下端通過地錨螺栓固定于地面上，所述擋 板高度不高于試件老混凝土部分高度；
[0006] -用于向新老混凝土黏結(jié)試件中新澆混凝土部分進(jìn)行加載推力的加載裝置，所 述加載裝置包括液壓千斤頂，液壓千斤頂施加推力一端連接有一加載端板，用于對新老混 凝土黏結(jié)試件中的新混凝土施加推力從而使得新老混凝土交錯運(yùn)動，在黏結(jié)面上產(chǎn)生剪應(yīng) 力；
[0007] 用于向新老混凝土黏結(jié)試件中新澆混凝土部分進(jìn)行加載推力數(shù)據(jù)采集裝置；所述 數(shù)據(jù)采集裝置包括設(shè)置于試件新混凝土部分加載端與自由端處設(shè)置千分表、用于感應(yīng)液壓 千斤頂?shù)牧鞲衅鳌?br> [0008] 進(jìn)一步的，所述試件固定裝置還包括置于試件底部的底板，所述底板固定于地面 上。
[0009] 進(jìn)一步的，所述力傳感器經(jīng)線路與中控電腦相連接。
[0010] 進(jìn)一步的，所述新老混凝土黏結(jié)試件呈矩形狀，且下部老混凝土部分長度比上部 新澆混凝土長。
[0011] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型具有以下有益效果：本實(shí)用新型系統(tǒng)采用的是推出 式剪切試驗(yàn)裝置，儀器操作簡單，即可測得黏結(jié)試件在兩端的剪應(yīng)力-滑移全曲線，又可以 得到沿黏結(jié)長度方向上各點(diǎn)的黏結(jié)滑移關(guān)系，因此，可以在新老混凝土黏結(jié)性能的研究中 廣泛使用。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0012] 圖1為本實(shí)用新型試件結(jié)構(gòu)示意圖。
[0013] 圖2為本實(shí)用新型試驗(yàn)裝置使用結(jié)構(gòu)示意圖。
[0014] 圖3為本實(shí)用新型定位支架使用結(jié)構(gòu)示意圖。
[0015] 圖4為本實(shí)用新型定位支架應(yīng)力片排布結(jié)構(gòu)示意圖。
[0016] 圖5為本實(shí)用新型黏結(jié)面及微段dX受力分析圖。
[0017] 圖6為本實(shí)用新型黏結(jié)試件黏結(jié)滑移曲線；
[0018] 圖（a)為不同強(qiáng)度黏結(jié)試件（自由端)，圖（b)為不同強(qiáng)度黏結(jié)試件(加載端)。
[0019] 圖7為本實(shí)用新型黏結(jié)試件卜馬擬合曲線與試驗(yàn)值的比較。
[0020] 圖8為本實(shí)用新型黏結(jié)試件的應(yīng)變測量結(jié)果；
[0021] 圖（a)為C30新凝土黏結(jié)試件應(yīng)變分布，圖（b)為C35新凝土黏結(jié)試件應(yīng)變分布， 圖（c)為C40新凝土黏結(jié)試件應(yīng)變分布，圖（d)為C45新凝土黏結(jié)試件應(yīng)變分布。
[0022] 圖9為本實(shí)用新型黏結(jié)試件的黏結(jié)應(yīng)力分布圖；
[0023] 圖（a)為C30新混凝土黏結(jié)試件應(yīng)力分布，圖（b)為C35新混凝土黏結(jié)試件應(yīng)力 分布，圖（c)為C40新混凝土黏結(jié)試件應(yīng)力分布，圖（d)為C45新混凝土黏結(jié)試件應(yīng)力分 布。
[0024] 圖10為本實(shí)用新型局部黏結(jié)滑移試驗(yàn)結(jié)果示例；
[0025] 圖（a)為C30新混凝土黏結(jié)試件局部黏結(jié)滑移關(guān)系，圖（b)為C35新混凝土黏結(jié) 試件局部黏結(jié)滑移關(guān)系，圖（c)為C40新混凝土黏結(jié)試件局部黏結(jié)滑移關(guān)系。圖（d)為C45 新混凝土黏結(jié)試件局部黏結(jié)滑移關(guān)系。
[0026] 圖11為本實(shí)用新型新老實(shí)混凝土黏結(jié)試件不同位置處黏結(jié)滑移曲線；
[0027] 圖（a)為自由端，圖（b)為加載端，圖（C)為試件中部。

【具體實(shí)施方式】
[0028] 下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)的說明。
[0029] 如圖1所示，為本發(fā)明中的老混凝土黏結(jié)試件10,新老混凝土黏結(jié)試件10包括下 部為老混凝土 110和上部為新澆混凝土 120兩個部分，一般的，新老混凝土黏結(jié)試件10呈 矩形狀，且下部老混凝土 110部分長度比上部新澆混凝土 120長。
[0030] 如圖2?3所示，為本發(fā)明使用試驗(yàn)裝置的示意圖：
[0031] 包括一用于使新老混凝土黏結(jié)試件老混凝土緊固于地面的試件固定裝置，所述固 定裝置包括扣置于試件老混凝土上表面的幾字形定位支架210,以及設(shè)置于試件前側(cè)用于 防止試件老混凝土部分受到推力滑動的縱向擋板220,所述定位支架210下端及擋板下端 通過地錨螺栓固定于地面上，所述擋板220高度不高于試件老混凝土部分110高度，幾字形 定位支架210上方頂部還可設(shè)有鎖緊螺栓211用于鎖緊試件；
[0032] -用于向新老混凝土黏結(jié)試件中新澆混凝土部分進(jìn)行加載推力的加載裝置，所述 加載裝置包括液壓千斤頂310,液壓千斤頂310施加推力一端連接有一加載端板311，用于 對新老混凝土黏結(jié)試件中的新混凝土施加推力從而使得新老混凝土交錯運(yùn)動，在黏結(jié)面上 產(chǎn)生剪應(yīng)力；
[0033] 用于向新老混凝土黏結(jié)試件中新澆混凝土部分進(jìn)行加載推力數(shù)據(jù)采集裝置；所述 數(shù)據(jù)采集裝置包括設(shè)置于試件新混凝土部分加載端與自由端處設(shè)置千分表（410、420)以及 用于感應(yīng)液壓千斤頂310的力傳感器，力傳感器經(jīng)線路與中控電腦相連接。所述試件固定 裝置還包括置于試件底部的底板，所述底板固定于地面上。
[0034] 在本發(fā)明實(shí)施例中，所述新老混凝土黏結(jié)滑移性能測試方法是基于對于試驗(yàn)裝置 所測得應(yīng)變和位移進(jìn)行推算及處理的過程，其具體實(shí)現(xiàn)過程如下：
[0035] (1)老混凝土試件長度取400mm，新混凝土長度可取200、250、300mm這三種尺寸。 在新混凝土兩側(cè)靠近黏結(jié)面處，沿加載方向交錯布置應(yīng)變片50 (如圖4所示)，以測定沿黏 結(jié)長度方向混凝土的變形；在加載端與自由端處分別安裝千分表（410、420)，以便測量加 載端和自由端的滑移量。先固定老混凝土，在新混凝土的一側(cè)采用液壓千斤頂加載至破壞， 測出破壞荷載P u。再以破壞荷載Pu的10%為增量對新混凝土逐級施加荷載P，使得新老混 凝土交錯運(yùn)動，在黏結(jié)面上產(chǎn)生剪應(yīng)力。試驗(yàn)時的荷載值和滑移值分別通過力傳感器與位 移傳感器輸入電腦，并用數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)時采集，以便對試驗(yàn)加載進(jìn)行控制。
[0036] (2)黏結(jié)面的剪應(yīng)力可近似以名義剪應(yīng)力表示，即i= Pm/2，其中忍"為極限荷 載（N) d為黏結(jié)面的面積（mm2)。通過加載端、自由端架設(shè)千分表以及加載端上的荷載傳感 器，可以準(zhǔn)確得到試件的剪應(yīng)力-滑移)全曲線。從開始加載直至破壞，由試件的加 載端滑移與自由端滑移，分別得到剪應(yīng)力-加載端滑移（)曲線和剪應(yīng)力-自由端滑移

【權(quán)利要求】
1. 一種測試新老混凝土黏結(jié)滑移性能的試驗(yàn)裝置，包括下部為老混凝土上部為新澆混 凝土的新老混凝土黏結(jié)試件，其特征在于：所述試驗(yàn)裝置包括 一用于使新老混凝土黏結(jié)試件老混凝土緊固于地面的試件固定裝置，扣置于試件老混 凝土上表面的幾字形定位支架，以及設(shè)置于試件前側(cè)用于防止試件老混凝土部分受到推力 滑動的縱向擋板，所述定位支架下端及擋板下端通過地錨螺栓固定于地面上，所述擋板高 度不高于試件老混凝土部分高度； 一用于向新老混凝土黏結(jié)試件中新澆混凝土部分進(jìn)行加載推力的加載裝置，所述加載 裝置包括液壓千斤頂，液壓千斤頂施加推力一端連接有一加載端板，用于對新老混凝土黏 結(jié)試件中的新混凝土施加推力從而使得新老混凝土交錯運(yùn)動，在黏結(jié)面上產(chǎn)生剪應(yīng)力； 用于向新老混凝土黏結(jié)試件中新澆混凝土部分進(jìn)行加載推力數(shù)據(jù)采集裝置；所述數(shù)據(jù) 采集裝置包括設(shè)置于試件新混凝土部分加載端與自由端處設(shè)置千分表、用于感應(yīng)液壓千斤 頂?shù)牧鞲衅鳌?br> 2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種測試新老混凝土黏結(jié)滑移性能的試驗(yàn)裝置，所述試件固 定裝置還包括置于試件底部的底板，所述底板固定于地面上。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種測試新老混凝土黏結(jié)滑移性能的試驗(yàn)裝置，所述力傳感 器經(jīng)線路與中控電腦相連接。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種測試新老混凝土黏結(jié)滑移性能的試驗(yàn)裝置，所述新老混 凝土黏結(jié)試件呈矩形狀，且下部老混凝土部分長度比上部新澆混凝土長。
【文檔編號】G01N19/04GK204214765SQ201420637785
【公開日】2015年3月18日 申請日期:2014年10月30日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月30日
【發(fā)明者】陳 峰, 鄭建嵐 申請人:福建江夏學(xué)院