[发明专利]一种测试新老混凝土黏结滑移性能的试验装置及试验方法

权利要求书

1. 一种测试新老混凝土黏结滑移性能的试验装置，包括下部为老混凝土上部为新浇混凝土的新老混凝土黏结试件，其特征在于：所述试验装置包括

一用于使新老混凝土黏结试件老混凝土紧固于地面的试件固定装置，扣置于试件老混凝土上表面的几字形定位支架，以及设置于试件前侧用于防止试件老混凝土部分受到推力滑动的纵向挡板，所述定位支架下端及挡板下端通过地锚螺栓固定于地面上，所述挡板高度不高于试件老混凝土部分高度；

一用于向新老混凝土黏结试件中新浇混凝土部分进行加载推力的加载装置，所述加载装置包括液压千斤顶，液压千斤顶施加推力一端连接有一加载端板，用于对新老混凝土黏结试件中的新混凝土施加推力从而使得新老混凝土交错运动，在黏结面上产生剪应力；

用于向新老混凝土黏结试件中新浇混凝土部分进行加载推力数据采集装置；所述数据采集装置包括设置于试件新混凝土部分加载端与自由端处设置千分表、用于感应液压千斤顶的力传感器。

2.根据权利要求1所述的一种测试新老混凝土黏结滑移性能的试验装置，所述试件固定装置还包括置于试件底部的底板，所述底板固定于地面上。

3.根据权利要求1所述的一种测试新老混凝土黏结滑移性能的试验装置，所述力传感器经线路与中控电脑相连接。

4.根据权利要求1所述的一种测试新老混凝土黏结滑移性能的试验装置，所述新老混凝土黏结试件呈矩形状，且下部老混凝土部分长度比上部新浇混凝土长。

5.一种用于测试新老混凝土黏结滑移性能的试验方法，包括如权利要求1所述的一种测试新老混凝土黏结滑移性能的试验装置，其特征在于，所述新老混凝土黏结滑移性能测试方法是基于对于试验装置所测得应变和位移进行推算及处理的过程，其具体实现过程如下：

步骤一：将试件老混凝土部分通过定位支架固定并在老混凝土前侧固定挡板，在新混凝土两侧靠近黏结面处，沿加载方向交错布置应变片，以测定沿黏结长度方向混凝土的变形；在加载端与自由端处分别安装千分表，以便测量加载端和自由端的滑移量；

步骤二：先固定老混凝土，在新混凝土的一侧采用液压千斤顶加载至破坏，测出破坏荷载P_u，再以破坏荷载P_u的10%为增量对新混凝土逐级施加荷载P，使得新老混凝土交错运动，在黏结面上产生剪应力；试验时的荷载值和滑移值分别通过力传感器与位移传感器输入电脑，并用数据采集系统进行实时采集，以便对试验加载进行控制；

    步骤三：黏结面的剪应力可近似以名义剪应力表示，即                                               ,其中P_max为极限荷载，A为黏结面的面积；通过加载端、自由端架设千分表以及加载端上的荷载传感器，可以准确得到试件的剪应力-滑移（）全曲线，从开始加载直至破坏，由试件的加载端滑移与自由端滑移，分别得到剪应力-加载端滑移（）曲线和剪应力-自由端滑移（）曲线；

    步骤四：设界面上黏结应力沿黏结长度即加载方向传递，其中垂直于平面方向为新混凝土高h，由微段dX上力的平衡关系：

                          （1）

即

                               （2）

    式中:b为试件宽，h为试件高;为混凝土弹性模量，为横截面上正应力；

设2个相邻应变测点与自由端的距离为和，相应的应变值分别为和，则这2点间黏结应力由下式计算：

                  （3）

步骤五：由位移传感器可测得试件自由端的滑移S_f ，则在黏结长度上任一点的滑移可表示为：

                      （4）

式中，S_f 为自由端滑移值，X为距自由端的距离；

由于无法连续测得试件的应变，因此式中的积分可近似用不连续的应变测试值（离散数值）之和代替，即：

             （5）

这样由黏结应力与滑移S就可以得到沿黏结长度方向上各点新老混凝土的黏结滑移关系，即关系曲线。