[发明专利]一种测试混凝土开裂情况下焊钉抗剪性能的试验方法

说明书

本发明公开了一种测试混凝土开裂情况下焊钉抗剪性能的试验方法，试验时把试件放置到试验框架中；试件包括工字型混凝土试件和钢结构，钢结构与工字型混凝土试件之间通过焊钉连接，腹板块体上设置有横向刻槽；在上翼缘块体和下翼缘块体之间放置千斤顶，然后同步对称施加压力，继续施加千斤顶使得腹板块体沿着刻槽的位置发生开裂，得到开展状态的混凝土；试验框架内设置有上平台和下平台，竖向加载油缸通过上平台对钢结构施加压力，直到焊钉被剪断为止，得到焊钉的抗剪承载力；本发明的试验方法测出的抗剪力学性能可以更加真实地反映出位于混凝土开裂区的焊钉连接件的受力特性，更加符合实际工程情况。

技术领域

本发明涉及试件抗剪承载力试验装置技术领域，特别是涉及一种测试混凝土开裂情况下焊钉抗剪性能的试验方法。

背景技术

在组合结构桥梁中，需要采用连接件把钢结构和混凝土部分有效结合才能形成协同受力的组合结构，目前工程上使用最多的连接件为焊钉连接件。焊钉连接件一端焊接在钢结构上，整个焊钉结构包裹在混凝土中，通常采用其抗剪承载力进行结构的设计计算。焊钉的抗剪承载力通常是采用推出试验测试进行测试，目前比较通用的测试方法是采用一个工字形钢构件通过焊钉连接两块混凝土，在试验机上对钢构件施加推力使得钢构件与混凝土之间发生滑移最终推断焊钉，得到焊钉的抗剪承载力及抗剪刚度等力学性能指标。

目前通用的焊钉连接件推出试验是基于混凝土完好无损的状态下进行的，而实际的组合梁桥的中间支墩附近会承受负弯矩作用，使得混凝土受拉开裂，因此该部位的焊钉实际是处于混凝土开裂状态下工作的。从而传统的焊钉连接件推出试验测出的抗剪性能指标，并不能真实地反映出位于混凝土开裂区的焊钉连接件的受力特性。

因此，提出了一种混凝土开裂情况下的测试焊钉抗剪承载力的试验方法，是本领域技术人员亟需解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种测试混凝土开裂情况下焊钉抗剪性能的试验方法，以解决上述现有技术存在的问题，该试验方法测出的抗剪力学性能可以更加真实地反映出位于混凝土开裂区的焊钉连接件的受力特性，更加符合实际工程情况。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

本发明提供一种测试混凝土开裂情况下焊钉抗剪性能的试验方法，包括以下步骤：

(1)把试件放置到试验框架中；试件包括工字型混凝土试件和钢结构，所述工字型混凝土试件包括上翼缘块体、下翼缘块体和腹板块体，所述工字型混凝土试件的腹板块体的前后侧设置有所述钢结构，所述钢结构与所述工字型混凝土试件之间通过焊钉连接，所述腹板块体上设置有横向刻槽；

(2)在工字型混凝土试件的上翼缘块体和下翼缘块体之间放置千斤顶，然后同步对称施加压力，使得每一个千斤顶的上、下端分别与上翼缘块体的下表面和下翼缘块体的上表面接触顶紧，千斤顶继续施加压力使得腹板块体沿着刻槽的位置发生开裂，得到开展状态的混凝土，根据裂缝宽度需要的大小调整好千斤顶的力，并进行锁定保持该力不变；

(3)所述试验框架内设置有上平台和下平台，所述上平台设置于所述工字型混凝土试件的顶部，所述下平台设置于所述工字型混凝土试件的底部，所述上平台与所述上翼缘块体之间留有竖向空间，所述上平台与所述试验框架的上横梁之间设置有竖向加载油缸，两个所述钢结构底部悬空，两个所述钢结构的顶端凸出于所述上翼缘块体的顶端面，竖向加载油缸通过上平台对钢结构施加压力，直到焊钉被剪断为止，得到焊钉的抗剪承载力。

优选地，所述试验框架为由所述上横梁、所述下横梁和两个立柱组成的矩形框架。

优选地，所述工字型混凝土试件是关于中心全对称的几何体，共有1个。

优选地，所述钢结构为竖向设置的工字型钢，共有2个。

优选地，所述焊钉横向设置，所述焊钉一端与所述钢结构焊接连接，另一端包埋于所述工字型混凝土试件内。