[发明专利]一种配合压力试验机使用的剪力钉抗拔试验加载装置

说明书

本发明公开了一种配合压力试验机使用的剪力钉抗拔试验加载装置，包括内部中空设置的装置本体和设置在其内部的置物架；置物架包括n条支腿，n≥3，相邻支腿上部通过支柱连接形成n边形结构；置物架支腿外侧与装置本体内壁滑动接触；置物架支腿下端伸出装置本体镂空的底面；混凝土部分放置在置物架上，剪力钉一端埋设在混凝土内，另一端伸出装置本体底面；剪力钉伸出装置本体底面一端设置外螺纹，设置有高强螺栓；压力试验机的加载头与装置本体上端接触用于加载压力；本发明结构简单、受力合理、传力清晰，可满足所有剪力钉静态抗拔试验的使用，加载及测量过程方便快捷，测量数据精度高无需校准，同时满足安全性的需求。

技术领域

本发明涉及桥梁工程，具体涉及一种配合压力试验机使用的剪力钉抗拔试验加载装置。

背景技术

钢-混凝土组合结构是在混凝土结构、钢结构基础上发展起来的结构形式，钢筋混凝土构件与钢构件通过连接件组合，使混凝土与钢材协同工作共同受力，发挥各自的材料优势。组合结构具有自重轻的优势，降低了地震响应，同时通过合理受力缓解了混凝土开裂的问题，部分钢构件可作为混凝土的模板大大简化了施工过程缩短工期，组合结构能降低用钢量，并具有更大刚度和更好的稳定性。因此钢-混凝土组合结构在近些年获得快速发展，并大量应用于实际工程，特别是大跨结构及高层结构。

钢-混凝土组合结构的优势得以发挥的前提是两种材料能够有效可靠“组合”，很大程度上取决于剪力连接件，组合结构中剪力连接件的作用主要体现在：传递钢构件与混凝土构件交界面的剪力，抵抗两者间的滑移，以及防止掀起即防止两种材料层的分离。以上两点保证了钢材与混凝土共同受力协调变形，因此剪力连接件的抗剪和抗拔性能是研究组合结构的核心问题。目前研究准静态剪力钉抗拔性能的主要方法是准静态剪力钉抗拔试验，采用的加载装置通常有两种：一种是使用穿心千斤顶的反力架装置如图10所示，另一种是使用夹具拉拔剪力钉如图11所示。

如图10所示，该装置中将剪力钉埋置于大体积混凝土中，混凝土上放置穿孔的反力架，在反力架上放置穿心千斤顶和力传感器；剪力钉焊接在工字钢梁上，工字钢梁与加载杆连接贯穿反力架、千斤顶及力传感器，在顶部用高强螺母固定。该装置通过穿心千斤顶推动加载杆上移产生拉拔效果，达到了剪力钉拉拔的效果，但装置整体巨大，浪费材料。且反力架和工字钢梁需要进行验算及特制，不具有通用的便利，最重要的是这种加载方式容易产生偏载。

如图11所示，采用夹具型式，该装置将剪力钉抗拔试件放置于钢套筒中，钢套筒底板穿孔用于剪力钉穿出，钢套筒上端固定于上方基座上，穿出的剪力钉使用液压夹具夹持，夹具固定于下方基座上。该装置通过液压夹具向下移动施加拉力，但是混凝土下表面与套筒接触，无法用于研究剪力钉的锥体破坏。此外，剪力钉被液压夹具夹头夹持截面容易先于钉身其他部位屈服破坏。

发明内容

本发明提供一种使得试验加载更加便捷、数据采集更加准确方便，提高试验装置的通用性的配合压力试验机使用的剪力钉抗拔试验加载装置。

一种配合压力试验机使用的剪力钉抗拔试验加载装置，包括内部中空设置的装置本体和设置在其内部的置物架；置物架包括n条支腿，n≥3，相邻支腿上部通过支柱连接形成n边形结构；置物架支腿外侧与装置本体内壁滑动接触；置物架支腿下端伸出装置本体镂空的底面；混凝土部分放置在置物架上，剪力钉钉头端埋设在混凝土内，另一端伸出装置本体底面；剪力钉伸出装置本体底面一端设置外螺纹，设置有高强螺栓；压力试验机的加载头与装置本体上端接触用于加载压力。

进一步的，所述置物架支腿外侧均设置有滑轮，装置本体内壁对应位置设置凹槽。

进一步的，所述装置本体外侧设置有m个加劲装置，加劲装置包括沿装置本体外表面设置的第一竖板和与第一竖板平行的第二竖板；还包括一端与第一竖板连接另一端与第二竖板连接的横板。

进一步的，所述装置本体上端设置有承力装置，加载头通过承力装置向装置本体施加压力。

进一步的，所述承力装置下端与加劲装置上端卡接。