CN110174349A - 高温下压型钢板-混凝土组合板推出试验装置及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种高温下压型钢板‑混凝土组合板推出试验加载装置，本装置包括竖向加载装置和高温炉。竖向加载装置，包括在上端的反力架，反力架下侧的压力千斤顶，用U型连接板把反力架和压型钢板相连，采用镜像放置的压型钢板‑混凝土组合板，在组合板的混凝土上端依次放置垫板、H型钢短柱、分配梁、压力传感器和传感器连接杆、横梁，这时整套装置悬挂在上端的反力梁上，整套装置中应保证压力千斤顶、U型连接板、横梁的轴线都处于同一垂线下。本发明还公开了一种使用该压型钢板‑混凝土组合板推出试验装置的试验方法。

Description

高温下压型钢板-混凝土组合板推出试验装置及方法
技术领域
本发明涉及混凝土粘结性能测试技术领域，具体涉及一种高温下压型钢板-混凝土组合板推出试验装置及方法。
背景技术
在土木工程中，组合结构可以扬长避短使每种材料充分发挥其优点，保证其整体共同工作，其受力合理，施工和使用方便，已经被大量应用于工程建设当中。压型钢板-混凝土组合板作为一种新型组合结构，是目前应用最广泛的组合板形式，更多的应用在高层、超高层民用建筑、公共建筑及工业建筑当中。为了充分发挥压型钢板与混凝土之间的组合作用，使两种材料均能充分发挥各自优势，国内外研究人员就此开展了大量的压型钢板-混凝土组合板粘结性能试验研究，其中推出试验是比较常用的研究方法。
目前，现有的组合板推出试验主要还是高温冷却后再进行推出，造成了与现实高温下情况存在一定差别，而高温下组合板推出试验操作具有一定的困难，难以实现。
发明内容
本发明的目的是为提供一种高温下压型钢板-混凝土组合板推出试验加载装置及方法，以解决高温下压型钢板和混凝土粘结性能测试与现实情况存在一定的差别这一问题，使试验结果与工程实际情况更接近。
为实现上述目的，本发明提供的一种高温下压型钢板-混凝土组合板推出试验加载装置，包括竖向加载装置和高温炉；竖向加载装置包括上端的反力架，反力架的下侧中线位置固定的压力千斤顶，反力架下侧两端与U型连接板相连，U型连接板的下侧与组合板中压型钢板伸出混凝土的部分利用高强螺栓相连，组合结构采用镜像放置的压型钢板混凝土组合板，在组合板的混凝土上端放置垫板以防止混凝土局部受压破坏，垫板上部放置 H 型钢短柱以传递荷载，在短柱上放置分配梁以使下端的混凝土受力均匀，在分配梁上放置压力传感器和传感器连接杆以测上部传递到两端的荷载，在压力传感器上端放置横梁以传递压力千斤顶所施加的压力，这时整套装置悬挂在上端的反力架上。整套装置中应保证压力千斤顶、U型连接板、横梁的中线都处于同一垂线下。
用本装置对压型钢板-混凝土组合板做推出试验，由压力千斤顶将压力通过横梁、分配梁、压力传感器、传感器连接杆、H型钢短柱传递给镜像放置的压型钢板-混凝土组合板中的混凝土，将两端的混凝土从组合板中推出，通过压力传感器测得推出压力，通过位移计测得压型钢板和混凝土之间的滑移，为研究压型钢板-混凝土组合板的粘结性能提供实验数据。
用本装置对压型钢板-混凝土组合板做推出试验，整套装置相当于悬挂在上端的反力架上。压力千斤顶将压力通过横梁、分配梁、压力传感器、传感器连接杆、H型钢短柱传递给镜像放置的压型钢板-混凝土组合板中的混凝土； 将混凝土从组合板中推出，通过压力传感器测得推出压力，通过固定在混凝土上的L型耐高温钢片与位移计相连，间接的测得压型钢板和混凝土之间的滑移，为研究压型钢板-混凝土组合板的粘结性能提供实验数据。
为了保证整个加载装置在传递荷载时不发生偏转现象，所述的U型连接板、压力千斤顶、横梁的中线保持在同一垂线下。
在混凝土的上部放置垫板，以防止混凝土在被推出时局部发生受压破坏。
在垫板上部放置H型钢短柱以传递上端传下来的荷载，使荷载均匀作用在混凝土上。
在H型钢短柱上部放置分配梁，使上部传递下来的荷载能够分配在镜像放置的H型钢短柱为多个且以竖向加载装置的竖向中心线为对称轴对称放置。
在分配梁上端放置压力传感器和传感器连接杆，用来测上部传递到两端的荷载。
在分配梁上端架上横梁，使压力千斤顶的压力集中作用在中间，不会发生偏压破坏。
本发明所述的高温下压型钢板-混凝土组合板进行推出试验方法是采用如下方案实现的：首先把试验装置组合起来，反力架悬挂在相应支撑架上，反力架的下侧中间部位固定压力千斤顶，两端与U型连接板相连，U型连接板的下侧与组合板中多出混凝土部分的压型钢板采用高强度螺栓相连，在混凝土的上端部位对称放置放置垫板，在垫板的上端对称放置H型钢短柱，在H型钢短柱的上端放置分配梁，分配梁上沿中心位置放置压力传感器及其连接杆，压力传感器上端放置横梁，在混凝土的下端固定一对L型耐高温钢片，引伸出来的部分与位移计连接，用来测混凝土被推出时和压型钢板之间的滑移，这样整套装置就悬挂在上端的反力架上；在压型钢板-混凝土组合板的位置放置高温炉，使高温炉把组合板包围起来，L型耐高温钢片自高温炉下端伸出，然后启动高温炉，当高温炉内温度达到试验要求，然后启动压力千斤顶，将压力通过横梁、分配梁、压力传感器、传感器连接杆、H型钢短柱传递给镜像放置的压型钢板-混凝土组合板中的混凝土，将两端的混凝土从组合板中推出，通过压力传感器测得推出压力，同时通过固定在混凝土上的L型耐高温钢片与位移计相连，间接的测得压型钢板和混凝土之间的滑移，为研究压型钢板-混凝土组合板的粘结性能提供实验数据。
附图说明
图1为本发明加载装置结构示意图；
图2为在高温下加载装置的整体结构的平面图；
图3为图1中立体结构图；
图4为图2中的高温炉示意图；
图5为压型钢板-混凝土组合板的结构示意图。
图中：1-反力架，2-压力千斤顶，3-横梁，4-压力传感器，5-分配梁，6-H型钢短柱，7-混凝土，8-压型钢板，9-U型连接板，10-传感器连接杆，11-垫板，12-高强度螺栓，13-温度指示器，14-位移计，15-高温炉，16-卡扣，17-L型耐高温钢片，18-带有刹车片的滚轮支座。
具体实施方式
U型连接板9采用耐高温连接板，所述耐高温连接板优选采用310S 不锈钢，该不锈钢里边包括高百分比的铬和镍。
在混凝土上端放置的垫板采用耐高温/无石棉垫板，因为该垫板具有很好的耐高温性能，适用于高温下的隔热、电绝缘，是优良的耐火材料。
在H型钢短柱和分配梁表面涂一层耐高温漆，保证分配梁和短柱能够正常使用而不受高温影响。
如图1、4所示，高温炉15包括左、右炉体以及用于组装左右炉体的卡扣16；组装后的高温炉15上下均设有开口，左、右炉体外侧均安装有温度指示器13，炉体底部安装带有刹车片的滚轮支座18。图3中L型耐高温钢片固定在与U型连接板底部相垂直的两端。
下面将结合附图和具体实施方式对本发明作进一步说明。
如图1、2所示，高温下压型钢板-混凝土组合板进行推出试验装置，包括竖向加载装置和高温炉。竖向加载装置包括上端的反力架1，反力架的下侧中间固定的压力千斤顶2，下侧两端与U型连接板9相连，U型连接板9的下侧与组合板中压型钢板8伸出混凝土7的部分利用高强度螺栓12相连，组合结构采用镜像放置的压型钢板8-混凝土7组合板，在组合板的混凝土上端放置垫板11以防止混凝土局部受压破坏，垫板上部放置 H 型钢短柱6以传递荷载，在短柱上放置分配梁5以使下端的混凝土受力均匀，在分配梁5上放置压力传感器4和传感器连接杆10以测上部传递到两端的荷载，在压力传感器上放置横梁3以传递压力千斤顶所施加的压力，这时整套装置悬挂在上端的反力架1上。整套装置中应保证压力千斤顶2、U型连接板9、横梁3的中线都处于同一垂线下。如图2所示，整套加载装置应放在高温炉的中心位置。
使用上述加载装置时，先将反力架1固定在上端，反力架1的下侧中间部位固定压力千斤顶，两端与U型连接板9相连，U型连接板9的下侧与组合板中多出混凝土部分的压型钢板采用高强度螺栓12相连，在混凝土7的上端部位对称放置垫板11，在垫板11的上端对称放置H型钢短柱，在H型钢短柱的上端放置分配梁5，分配梁5上沿中心位置放置压力传感器4和传感器连接杆10，压力传感器4上端放置横梁，在混凝土的下端固定L型耐高温钢片17，L型耐高温钢片竖直段与混凝土相连接，水平段自高温炉下部引伸出来并与位移计连接，位移计固定在相应位置，用来测混凝土被推出时和压型钢板之间的滑移，这样整套装置就悬挂在上端的反力架上，在压型钢板-混凝土组合板的位置放置高温炉，使高温炉把组合板包围起来，然后启动高温炉，当高温炉达到一定的温度，然后启动压力千斤顶，将压力通过横梁、分配梁、压力传感器、传感器连接杆、型钢短柱传递给镜像放置的压型钢板-混凝土组合板中的混凝土，将两端的混凝土从组合板中推出，通过压力传感器测得推出压力，通过位移计测出压型钢板和混凝土之间的滑移，为研究压型钢板-混凝土组合板的粘结性能提供实验数据。
图5中所示是本申请所述的镜像放置的压型钢板-混凝土组合板的示意图，图中为一压型钢板-混凝土组合板，通过一对压型钢板背靠背放置，混凝土朝外且混凝土为两部分，压型钢板上下两端伸出混凝土。U型连接架的底部穿过一对压型钢板之间且靠底部的部分（伸出混凝土的部分）并通过高强度螺栓与压型钢板实现连接，进而与整个组合板实现连接。

Claims (7)

1.一种高温下压型钢板-混凝土组合板进行推出试验的装置，其特征在于，包括竖向加载装置和高温炉（15）；竖向加载装置包括反力架（1），反力架（1）的下侧中线位置固定有压力千斤顶（2），反力架（1）下侧两端固定连接有U型连接板（9），U型连接板（9）的下侧与镜像放置的压型钢板-混凝土组合板中的压型钢板（8）伸出混凝土（7）的部分利用高强度螺栓（12）相连，在组合板的混凝土上部放置垫板（11），垫板（11）上部放置 H 型钢短柱（6），在H型钢短柱（6）上放置分配梁（5），在分配梁（5）上放置压力传感器（4），压力传感器（4）通过朝下的传感器连接杆（10）支撑在分配梁（5）上，在压力传感器（4）上端放置横梁（3），压力千斤顶（2）的活动端朝下且作用于横梁（3）；在混凝土（7）下端两侧对称固定一对L型耐高温钢片（17），L型耐高温钢片（17）一端与混凝土下端相连接，另一端与引伸出来的位移计（14）相连，所述高温炉（15）上下两端均设有开口且为活动拆卸结构并能实现对压型钢板-混凝土组合板的加热。
2.根据权利要求1所述的高温下压型钢板-混凝土组合板推出试验装置，其特征在于：所述的U型连接板（9）、压力千斤顶（2）、横梁（3）的中线保持在同一垂线下。
3.根据权利要求2所述的高温下压型钢板-混凝土组合板推出试验装置，其特征在于：所采用的U型连接板（9）采用耐高温连接板。
4.根据权利要求1~3任一项所述的高温下压型钢板-混凝土组合板推出试验装置，其特征在于：在混凝土（7）上端放置的垫板（11）采用耐高温/无石棉垫板。
5.根据权利要求1~3任一项所述的高温下压型钢板-混凝土组合板推出试验装置，其特征在于：在H型钢短柱（6）和分配梁（5）表面涂一层耐高温漆。
6.根据权利要求1~3任一项所述的高温下压型钢板-混凝土组合板推出试验装置，其特征在于：高温炉（15）包括左、右炉体以及用于组装左右炉体的卡扣（16）；组装后的高温炉（15）上下均设有开口，左、右炉体外侧均安装有温度指示器（13），炉体底部安装带有刹车片的滚轮支座（18）。
7.一种高温下压型钢板-混凝土组合板进行推出试验方法，使用权利要求1～6中任一项所述的推出试验装置来实现，其特征在于：首先把试验装置组合起来，反力架（1）悬挂在相应支撑架上，反力架（1）的下侧中间部位固定压力千斤顶（2），两端与U型连接板（9）相连，U型连接板（9）的下侧与组合板中多出混凝土部分的压型钢板（8）采用高强度螺栓（12）相连，在混凝土（7）的上端部位对称放置垫板（11），在垫板（11）的上端对称放置H型钢短柱（6），在H型钢短柱（6）的上端放置分配梁（5），分配梁（5）上沿中心位置放置压力传感器（4）及其连接杆，压力传感器（4）上端放置横梁（3），在混凝土（7）的下端固定一对L型耐高温钢片（17），引伸出来的部分与位移计（14）连接，用来测混凝土（7）被推出时和压型钢板（8）之间的滑移，这样整套装置就悬挂在上端的反力架（1）上；在压型钢板-混凝土组合板的位置放置高温炉（15），使高温炉（15）把组合板包围起来，L型耐高温钢片（17）自高温炉（15）下端伸出，然后启动高温炉（15），当高温炉（15）内温度达到试验要求，然后启动压力千斤顶（2），将压力通过横梁（3）、分配梁（5）、压力传感器（4）、传感器连接杆（10）、H型钢短柱（6）传递给镜像放置的压型钢板-混凝土组合板中的混凝土（7），将两端的混凝土（7）从组合板中推出，通过压力传感器（4）测得推出压力，同时通过固定在混凝土（7）上的L型耐高温钢片（17）与位移计（14）相连，间接的测得压型钢板（8）和混凝土（7）之间的滑移，为研究压型钢板-混凝土组合板的粘结性能提供实验数据。
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