[发明专利]一种用于测量型钢与混凝土界面处粘结滑移的测量传感器及测量方法

说明书

一种用于测量型钢与混凝土界面处粘结滑移的测量传感器及测量方法，属于土木工程领域，该测量传感器能够方便准确地测量型钢与混凝土之间的粘结滑移，获得其界面处的粘结应力和粘结滑移。测量传感器主要由特制弹簧钢片，应变片，传力夹具，扁头圆角限位杆，“冂字形”、“矩形”、“凸字形”金属外罩和导线组成。在特制弹簧钢片的前后两侧分别粘贴有两个电阻应变片，每个电阻应变片上均焊接有一根细导线；将两个传力夹具用铆钉固定在特制弹簧钢片的前后两侧，组成核心测量元件后，插入由三个金属外罩组装而成的测量盒中，再将“凸字形”金属外罩用螺丝固定，安装在已经钻孔且装有扁头圆角限位杆的待测界面处，组成测量传感器。本发明原理明确、灵敏度高、线性好、量程合理且可调节、加工制造简单、安装便捷、易于操作，有效解决了型钢与混凝土界面处粘结滑移难以测量的问题。

技术领域

本发明属于土木工程领域，涉及一种试验测量装置，尤其涉及一种型钢与混凝土组合结构界面粘结滑移测量传感器及测量方法，用于测量型钢与混凝土界面处的相对滑移，进而建立型钢与混凝土界面处粘结滑移的力学模型，研究该组合结构界面处的粘结滑移力学性能。

背景技术

在型钢混凝土组合结构中，型钢与混凝土之间的粘结作用是保证二者共同工作的前提，从而实现型钢与混凝土之间的应力传递，这与钢筋混凝土结构中钢筋和混凝土之间的粘结滑移类似，正是由于这种粘结作用的存在，才使得型钢与混凝土能够共同工作、共同承担荷载，成为一种真正的组合结构。型钢与混凝土之间的粘结滑移性能直接影响型钢混凝土的性能，如构件的变形、裂缝、承载能力和破坏形态等，所以型钢与混凝土界面处粘结滑移性能一直是工程界较为关心的问题。虽然国内外对型钢与混凝土之间粘结滑移性能进行了相关研究，但大多采用间接的方法，例如推出试验、拉拔试验、短柱试验以及利用型钢与混凝土之间的应变差进行积分计算等。这些方法并不能很好地直接测量出其内部的粘结滑移特性，且在实际计算中经验公式较多，仍没有从本质上更好地反映该组合结构界面处粘结滑移性能这一重要特征，所以研究型钢与混凝土界面处的粘结滑移特性，得出型钢与混凝土内部界面处相对滑移和粘结应力分布规律，建立合理的粘结滑移本构模型，对构件计算、设计剪切连接件和数值仿真中分析其对结构受力性能的影响具有非常重要的意义。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种型钢与混凝土界面处粘结滑移测量装置及方法，从而为建立其界面处粘结滑移本构关系提供依据。本发明的内部、外部结构和测点整体示意图，如图1所示。

为达到上述目的，本发明采用以下技术方案予以实现：

一种用于测量界面处粘结滑移的测量传感器，通过标定之后，该测量传感器能够方便准确地测量型钢与混凝土之间的粘结滑移，得到其界面处的粘结应力和粘结滑移，进而分析其粘结滑移性能对构件受力性能的影响。

所述测量传感器包括核心测量元件、测量盒、两个扁头圆角限位杆5，“核心测量元件”插入测量盒中，且核心测量元件位于两个扁头圆角限位杆5之间。

所述的核心测量元件包括一个特制弹簧钢片1、两个相同的电阻应变片2、两个相同的传力夹具3、铆钉4。所述特制弹簧钢片1中间“竖向”弹簧钢片的前后两侧分别粘贴电阻应变片2，每个电阻应变片2上均焊接一根细导线14，导线14由“测量盒”下部伸出(由两个“凸字形”金属外罩8在“测量盒”底面型成的矩形开口伸出)，并从待测量接触面11的导线引出孔13引出，与数据采集仪器连接。所述特制的弹簧钢片的前后两侧分别通过铆钉4安装固定两个传力夹具3，且其位于两个传力夹具3之间。铆钉4所在位置位于弹簧钢片1和传力夹具3的两侧，弹簧钢片1和传力夹具3每侧分别有两个铆钉孔，用于铆钉锚固。所述特制弹簧钢片1四周设有一定宽度的外边，内边预留一定空间，用于将其嵌入到“测量盒”的矩形凹槽中，使特制弹簧钢片可以有往复变形空间。