[实用新型]基于DIC的钢筋受压性能试验装置

说明书

本实用新型提出了一种基于DIC的钢筋受压性能试验装置，它包括电子万能试验机、受压钢筋，受压钢筋上下端部分别设置有端部夹具，所述端部夹具包括外模膜具，所述外模膜具靠近受压钢筋端面开凿有向内延伸、且垂直布置的内嵌槽，所述外模膜具外周前后左右侧分别开凿有水平延伸至内嵌槽、且与第一锚固螺栓匹配的第一螺栓孔，所述内嵌槽内嵌置有与内嵌槽匹配的内嵌体，所述内嵌体内开凿有上下贯穿、用于夹持受压钢筋端部的贯穿孔，所述贯穿孔孔内前后左右侧分别开凿有与第一螺栓孔衔接、且水平布置的衔接螺栓孔。本实用新型能够贴合不同直径的受压钢筋，限制钢筋端头在贯穿孔内的侧向位移，保证钢筋整体能够受到竖向轴心力的作用，避免出现偏心现象。

技术领域

本实用新型涉及材料力学性能测试技术领域，具体地指一种基于DIC的钢筋受压性能试验装置。

背景技术

钢筋混凝土材料拥有良好的承压性能、可模性、整体性，而且成本低廉，其广泛运用于桥梁，海港码头等基础设施中。混凝土柱是混凝土结构的竖向承重构件及主要抗侧构件，对于整体结构的抗震性能影响较大，钢筋混凝土柱在高轴压比下，如果配箍率相对不足、箍筋间距较大，则随着核心混凝土膨胀及塑性铰区保护层混凝土脱落，受压钢筋容易发生屈曲失稳。而受压钢筋屈曲会降低纵筋自身承受竖向荷载的能力，从而导致核心混凝土所受压力增大，进一步增大箍筋应变，甚至导致箍筋被拉断，降低核心混凝土的约束程度。

单独对钢筋进行压曲试验研究，有助于对钢筋混凝土柱力学性能进行评估，在钢筋压曲试验中，钢筋所承受的竖向荷载、及竖向位移均由电子万能试验机采集，从竖向荷载-竖向位移曲线中能得出杨氏模量和屈服强度，而杨氏模量和屈服强度是钢筋的基本力学性能，表现了其抵抗外力作用的能力。

DIC技术(数字图像相关技术)是一种非接触式现代光学测量实验技术，因为其装置体积小、光路简单、环境适应性好、无泄漏、测量范围广以及高自动化程度等优点深受人们欢迎，当前该设备被广泛应用到土木工程、材料科学、机械、电子封装、生物医学、制造、焊接等诸多学科领域，DIC目前已经广泛应用于材料研究的许多方面尤其是力学性能方面。DIC设备由数字化的分析设备和仪器组成，该系统一般由CCD相机、照明光源、图像采集卡以及计算机组成，能够准确地测量物体的结构和规格，并实时地记录物体的动态数据。它的基本原理是跟踪同一个物体表面变形后两幅散斑图中的素点位置的变化来获取该点的横向位移，进一步得到整根测试件表面的横向位移量。在试验过程中，首先需要在所测试件表面喷涂可以反映信息的随机散斑，然后CCD相机采集测试件变形过程中的高帧图片，再由高性能计算机经过软件程序分析CCD相机所采集的相关图片，采取相关FA-GN算法得到测试件表面的横向位移信息。

由于带肋钢筋表面螺纹和肋条生产不规范，导致钢筋实际直径差异较大，钢筋两侧肋条厚度差异能达到2mm，故现有的钢筋压曲试验夹具无法满足钢筋端部表面与夹具孔洞内壁完美贴合，中间存在一定的空隙；另外，在钢筋压曲过程中，由于夹具对于端部侧向位移没有严格限制，导致钢筋上下端部容易朝向夹具孔洞内产生不同方向弯曲，从而使钢筋轴心压曲试验出现偏心现象。

发明内容

针对现有技术的不足之处，本实用新型提出一种基于DIC的钢筋受压性能试验装置，保证四周布设的第一锚固螺栓端头能够贴合不同直径的受压钢筋端部表面；同时在钢筋受力过程中，通过四周布设的第一锚固螺栓限制钢筋端头在贯穿孔内的侧向位移，保证钢筋整体能够受到竖向轴心力的作用，避免出现偏心现象。

为达到上述目的，本实用新型所设计的一种基于DIC的钢筋受压性能试验装置，包括电子万能试验机，所述电子万能试验机包括水平底座，所述水平底座上表面左右两侧分别固设有垂直布置的承重立柱，两个所述承重立柱之间设置有水平布置、能够上下移动、且能够向下施加压力的活动横梁，所述水平底座上表面中间位置固设有与活动横梁平行布置的固定底梁，所述活动横梁和固定底梁之间设置有垂直布置的受压钢筋，其特别之处在于：