[发明专利]钢筋与混凝土粘结性能的试验加载装置及试验方法

说明书

本发明公开了一种钢筋与混凝土粘结性能的试验加载装置及试验方法，涉及混凝土结构试验技术领域，加载单元与压力单元之间通过反力架连接，压力单元内部用于放置钢筋混凝土块，且钢筋的下端伸出压力单元，压力单元用于对钢筋混凝土块的周向施加压力并使其处于多轴应力状态，压力单元能够在试验前放入锈蚀池内锈蚀，校平组件用于对加载单元和钢筋混凝土块进行对中校平，加载单元用于连接试验机上夹头，并在上夹头的带动下给压力单元一向下移动的趋势，下夹头能够夹住钢筋。该钢筋与混凝土粘结性能的试验加载装置及试验方法能够实现锈蚀钢筋与混凝土在多轴应力状态下的粘结性能测试。

技术领域

本发明涉及混凝土结构试验技术领域，具体是涉及一种钢筋与混凝土粘结性能的试验加载装置及试验方法。

背景技术

目前，针对钢筋与混凝土粘结性能的试验，主要有拉拔试验、梁式试验以及轴拉试验，其中拉拔试验的操作简便，试验结果便于分析，是科研人员最常用的试验研究方法，也是我国国标试验规程和国际ISO试验标准推荐的试验方法。

然而，既有钢筋混凝土结构构件的锈蚀是在复杂多轴应力条件下发生的，锈蚀之后的钢筋与混凝土的粘结与滑移也是在复杂多轴应力场下产生的，例如跨海大桥内部的锈蚀反应是在上部结构自重及车辆荷载、风荷载等共同作用下发生的。

同时考虑锈蚀和多轴应力的钢筋混凝土粘结性能的研究，对既有锈蚀钢筋混凝土结构构件承载能力计算及寿命预测具有重大意义。但是，因为没有相关试验研究装置及试验方法，导致锈蚀钢筋与混凝土在复杂应力状态下的粘结性能研究尚处于空白。因此，提供一种考虑锈蚀的钢筋混凝土试件在多轴应力状态下的粘结滑移本构关系的测试方法及加载装置实为必要。

发明内容

本发明的目的是提供一种钢筋与混凝土粘结性能的试验加载装置及试验方法，以解决上述现有技术存在的问题，能够真实、客观地反映出钢筋混凝土试件受锈蚀与多轴应力耦合影响的粘结滑移本构关系，实现锈蚀钢筋与混凝土在多轴应力状态下的粘结性能测试。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

本发明提供了一种钢筋与混凝土粘结性能的试验加载装置，包括加载单元、反力架、压力单元和校平组件，所述加载单元与所述压力单元之间通过所述反力架连接，所述压力单元内部用于放置钢筋混凝土块，且钢筋的下端伸出所述压力单元，所述压力单元用于对钢筋混凝土块的周向施加压力并使其处于多轴应力状态，所述压力单元能够在试验前放入锈蚀池内锈蚀，所述校平组件用于对所述加载单元和钢筋混凝土块进行对中校平，所述加载单元用于连接试验机上夹头，并在上夹头的带动下给所述压力单元一向下移动的趋势，下夹头能够夹住钢筋。

优选地，所述校平组件包括上校平单元和下校平单元，所述上校平单元靠近所述加载单元固定，并用于对所述加载单元对中校平，所述下校平单元靠近所述压力单元固定，并用于对钢筋混凝土块进行对中校平。

优选地，所述加载单元包括加载杆和拉力传感器，所述加载杆的上端用于与上夹头连接，所述加载杆上安装有所述拉力传感器，所述加载杆的下端依次穿过所述反力架的上端和所述上校平单元并固定，所述拉力传感器用于检测上夹头施加到所述加载杆上的力。

优选地，所述上校平单元和所述下校平单元结构相同，且均包括上承压铰板、球铰、下承压铰板和多个复位拉簧，所述球铰安装在所述上承压铰板和所述下承压铰板之间的中部，所述上承压铰板能够绕所述球铰转动，所述复位拉簧围绕所述球铰设置并分别靠近所述下承压铰板的各角部固定，所述复位拉簧的上下两端分别固定在所述上承压铰板下端面和所述下承压铰板上端面，所述加载单元的下端依次穿过所述上承压铰板、所述球铰和所述下承压铰板并固定在所述下承压铰板的下端。