CN212621984U - 一种混凝土开裂工况下焊钉抗剪承载力的测试装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种混凝土开裂工况下焊钉抗剪承载力的测试装置，包括自平衡框架、试件混凝土、钢构件和千斤顶，试件混凝土的两侧面上通过焊钉连接钢构件，试件混凝土的两端与千斤顶连接，试件混凝土放置于自平衡框架的下平台上，自平衡框架的上平台与钢构件的上端面相接触，自平衡框架通过液压缸对上平台施压向下的压力。本实用新型的混凝土开裂工况下焊钉抗剪承载力的测试装置，在于利用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。

Description

一种混凝土开裂工况下焊钉抗剪承载力的测试装置

技术领域

本实用新型涉及抗剪承载力测试的技术领域，特别是涉及一种混凝土开裂工况下焊钉抗剪承载力的测试装置。

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，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。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种混凝土开裂工况下焊钉抗剪承载力的测试装置，以解决上述现有技术存在的问题，使焊钉推出试验测出的抗剪力学性能更符合实际工程情况，提高试验数据的准确性。

为实现上述目的，本实用新型提供了如下方案：

本实用新型提供了一种混凝土开裂工况下焊钉抗剪承载力的测试装置，包括自平衡框架、试件混凝土、钢构件、千斤顶和控制器，所述试件混凝土的两侧面上通过焊钉连接所述钢构件，所述试件混凝土的两端与所述千斤顶连接，所述试件混凝土放置于所述自平衡框架的下平台上，所述自平衡框架的上平台与所述钢构件的上端面相接触，所述自平衡框架通过液压缸对所述上平台施压向下的压力，所述液压缸和所述千斤顶分别与所述控制器电连接。

优选的，所述试件混凝土为工字型的钢筋混凝土，所述试件混凝土与所述钢构件之间设置有位移计，所述位移计与所述控制器电连接。

优选的，所述千斤顶对称设置于所述试件混凝土的上、下翼缘块体之间，所述千斤顶与所述液压缸上分别设置有压力传感器，所述压力传感器与所述控制器电连接。

优选的，所述钢筋混凝土中部的腹板块体上对称设置有两条刻槽。

优选的，所述焊钉与所述刻槽处于同一水平面上，所述刻槽与所述千斤顶同侧设置。

优选的，所述钢构件为工字型钢，所述工字型钢高出所述试件混凝土的顶面。

本实用新型相对于现有技术取得了以下技术效果：

本实用新型的混凝土开裂工况下焊钉抗剪承载力的测试装置，在于利用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。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型混凝土开裂工况下焊钉抗剪承载力的测试装置的结构示意图；

图2为本实用新型中试件混凝土的结构示意图；

图3为本实用新型中钢构件的结构示意图；

图4为本实用新型中试件混凝土与钢构件的组装结构示意图；

其中：1-自平衡框架，2-上平台，3-液压缸，4-下平台，5-试件混凝土，6-千斤顶，7-钢构件，8-焊钉，9-刻槽。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

本实用新型的目的是提供一种混凝土开裂工况下焊钉抗剪承载力的测试装置，以解决现有技术存在的问题，使焊钉推出试验测出的抗剪力学性能更符合实际工程情况，提高试验数据的准确性。

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。

如图1至图4所示：本实施例提供了一种混凝土开裂工况下焊钉抗剪承载力的测试装置，包括自平衡框架1、试件混凝土5、钢构件7、千斤顶6和控制器，试件混凝土5的两侧面上通过焊钉8连接钢构件7，试件混凝土5的两端与千斤顶6连接，试件混凝土5放置于自平衡框架1的下平台4上，自平衡框架1的上平台2与钢构件7的上端面相接触，自平衡框架1通过液压缸3对上平台2施压向下的压力，液压缸3和千斤顶6分别与所述控制器电连接。本实施例的自平衡框架1为本领域常规的具有竖向加载的自平衡框架。

试件混凝土5为工字型的钢筋混凝土，便于千斤顶6的设置和对试件混凝土5的开裂操作，试件混凝土5与钢构件7之间设置有位移计，位移计与控制器电连接，便于实时监测并记录焊钉8的形变量。千斤顶6对称设置于试件混凝土5的上、下翼缘块体之间，千斤顶6与液压缸3上分别设置有压力传感器，压力传感器与所述控制器电连接，便于实时监测并记录千斤顶6与液压缸3的施力情况。钢筋混凝土中部的腹板块体上对称设置有两条刻槽9(刻线)，便于引导钢筋混凝土的裂缝的产生。焊钉8与刻槽9处于同一水平面上，刻槽9与千斤顶6同侧设置，便于引导性的将焊钉8处于钢筋混凝土的裂缝中。钢构件7为工字型钢，工字型钢高出试件混凝土5的顶面。

本实施例基于混凝土开裂工况下焊钉抗剪承载力的测试装置的测试方法，具体包括以下步骤：

步骤一，把试件混凝土5中部的腹板块体上根据钢构件上焊钉的高度对称设置两条刻槽9，并在刻槽9同一水平面通过焊钉8对称连接两块工字型钢，使工字型钢的上表面高出试件混凝土5的顶面，再将试件混凝土5放到具有竖向加载的自平衡框架1中的下平台4上，并在试件混凝土5的上、下翼缘块体之间对称放置千斤顶6。

步骤二，控制器控制千斤顶6同步且对称地对试件混凝土5施加压力，保持千斤顶6的竖直，直至试件混凝土5的腹板块体沿刻槽9的位置发生开裂，控制器通过设置于千斤顶6上的压力传感器实时监测并记录千斤顶6的压力值。其中，根据实验控制器需要控制千斤顶6的施力使刻槽9处开裂缝宽度至实验设定宽度，对千斤顶6锁定并保持施力不变。

步骤三，调整自平衡框架1竖向加载的液压缸3，使液压缸3连接的上平台2压在工字型钢的上表面上，通过液压缸3不断施加压力直到焊钉8被剪断为止，控制器通过设置于液压缸3上的压力传感器实时监测并记录液压缸3的压力值、通过位移计实时监测并记录焊钉8的变形量。

本实施例的混凝土开裂工况下焊钉抗剪承载力的测试装置，在于利用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8的受力特性，更加符合实际工程情况。

本说明书中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本实用新型的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。

Claims (6)

1.一种混凝土开裂工况下焊钉抗剪承载力的测试装置，其特征在于：包括自平衡框架、试件混凝土、钢构件、千斤顶和控制器，所述试件混凝土的两侧面上通过焊钉连接所述钢构件，所述试件混凝土的两端与所述千斤顶连接，所述试件混凝土放置于所述自平衡框架的下平台上，所述自平衡框架的上平台与所述钢构件的上端面相接触，所述自平衡框架通过液压缸对所述上平台施压向下的压力，所述液压缸和所述千斤顶分别与所述控制器电连接。

2.根据权利要求1所述的混凝土开裂工况下焊钉抗剪承载力的测试装置，其特征在于：所述试件混凝土为工字型的钢筋混凝土，所述试件混凝土与所述钢构件之间设置有位移计，所述位移计与所述控制器电连接。

3.根据权利要求2所述的混凝土开裂工况下焊钉抗剪承载力的测试装置，其特征在于：所述千斤顶对称设置于所述试件混凝土的上、下翼缘块体之间，所述千斤顶与所述液压缸上分别设置有压力传感器，所述压力传感器与所述控制器电连接。

4.根据权利要求2所述的混凝土开裂工况下焊钉抗剪承载力的测试装置，其特征在于：所述钢筋混凝土中部的腹板块体上对称设置有两条刻槽。

5.根据权利要求4所述的混凝土开裂工况下焊钉抗剪承载力的测试装置，其特征在于：所述焊钉与所述刻槽处于同一水平面上，所述刻槽与所述千斤顶同侧设置。

6.根据权利要求1所述的混凝土开裂工况下焊钉抗剪承载力的测试装置，其特征在于：所述钢构件为工字型钢，所述工字型钢高出所述试件混凝土的顶面。

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