[发明专利]一种适用于霍普金森压杆的钢筋拉拔试验装置

说明书

 

技术领域：

本发明涉及一种钢筋拉拔试验装置，特别涉及一种适用于霍普金森压杆的钢筋拉拔试验装置。

背景技术：

钢筋与混凝土之间的粘结性能是钢筋与混凝土共同作用的基础，而研究钢筋与混凝土之间粘结性能的主要方式之一是钢筋拉拔试验。目前进行钢筋拉拔试验的大多为静态加载。实际情况中，结构同样会承受冲击荷载，如汽车的撞击，海浪的冲击等。目前针对冲击荷载下钢筋拉拔试验的研究非常少。原因之一便是冲击下的钢筋拉拔试验对设备要求较高。如何利用现有试验装置进行钢筋拉拔试验的冲击加载成为一个难点。部分研究者采用霍普金森拉杆对钢筋拉拔实施冲击加载。但要进行这样的试验，对加载设备改动较大，试件的尺寸也受到限制。目前尚未发现利用霍普金森压杆进行钢筋拉拔试验的相关研究。

发明内容：

为了克服现有钢筋拉拔冲击加载试验对设备要求较高，利用现有试验设备，本发明提出了一种结构简单，适用于霍普金森压杆的钢筋拉拔试验装置。

本发明的技术方案是：

一种适用于霍普金森压杆的钢筋拉拔试验装置，包括连接件、入射杆、反力框、承力台、传力板和固定装置。入射杆和反力框通过连接件连接在一起，入射杆端部与反力框端部紧密接触，连接件与入射杆之间通过胶水粘结，连接件通过螺栓和螺母与反力框连接，反力框放置在承力台三个垂直于加载方向的承力条上。所述承力条端部突起10mm，用以限制反力框在垂直于加载方向移动。传力板与反力框紧密接触，同时通过中间内刻螺纹的孔与端部加工有螺纹的钢筋紧密结合，钢筋在混凝土试件浇筑时埋置在中间。承力台通过螺栓与三个固定装置连接，固定装置通过螺栓固定在支座上，承力台上垂直于加载方向的承力板和平行于加载方向的梯形承力支撑共同对混凝土试件在加载方向进行约束。钢筋右侧放置阻尼。钢筋位移通过入射杆上粘贴的两个串联的应变片测量得到。钢筋的加载端，靠近混凝土试件位置粘贴两个串联的应变片。

所述连接件底部含有内刻螺纹的孔，反力框在对应位置有四个直径较大的圆孔，用于螺栓连接时进行位置的调整。

所述钢筋右端靠近阻尼的位置拧上螺母，增加与阻尼接触面积。

所述承力台通过螺栓与3个固定装置连接，每个固定装置顶部有5个内刻螺纹的孔，承力台底部对应位置有15个较大孔，用以连接时调整位置；每个固定装置侧面有3个内刻螺纹孔，通过螺栓与支座连接。

与现有技术相比本发明的有益效果为：

本发明结构简单，各部件之间的连接大多使用螺栓，安装、拆卸方便。充分利用胶水良好的抗剪切力和螺栓的抗拉能力，将入射杆和反力框通过连接件结合在一起，施加荷载时两者共同运动。从而可以通过入射脉冲和反射脉冲测得钢筋位移。在反力框和承力台范围内可以对不同尺寸的试件进行加载。

附图说明：

图1为本发明结构示意图；

图2为固定装置示意图

图3为连接件平面图；

图4为连接件立面图；

图5为反力框平面图；

图6为承力台平面图；

图7为承力台立面图；

图8为固定装置平面图；

图9为固定装置立面图。

图中：1，连接件；2，反力框；3,承力台；4,胶水；5,螺栓；6,螺母；7,传力板；8,钢筋；9,混凝土试件；10,螺栓；11,固定装置；12, 螺栓；13,承力条；14,承力板；15,承力支撑；16,入射杆；17,支座；18,阻尼；19,螺母；20，应变片。

具体实施方式：

下面结合附图对本发明结构进行具体阐述。

如图1、图2所示，冲击荷载由入射杆16传递到反力框2，入射杆16与连接件1通过胶水4粘结，反力框2通过螺栓5与连接件1结合，施加荷载时入射杆16和反力框2共同运动。荷载由反力框2传递给传力板7，传力板7中间的孔内螺纹与钢筋8加载端的螺纹紧密咬合，将荷载传递给钢筋8。荷载再经由钢筋8与混凝土之间的粘结作用传递给混凝土试件9，钢筋8端部通过螺纹固定一个螺母19，以此增加与阻尼18接触面积。承力台3通过固定装置11固定在支座17上，承力台3上的承力板14和承力支撑15共同作用，约束混凝土试件9在加载方向上的移动，使得试件在冲击荷载下产生破坏。钢筋8的位移通过粘贴在入射杆16上的应变片20测量得到，荷载通过粘贴在钢筋8加载端的应变片20测量得到。

 

下面结合附图对本装置具体实施方式进一步阐述。

如图1―图9所示，反力框2放置在承力台3的承力条上。使用胶水4将连接件1固定在入射杆16的右侧，连接件1右侧与入射杆16端部齐平。通过连接件1右侧四个带螺纹的孔和反力框2左侧四个圆孔，使用螺栓5和螺母6将连接件1和反力框2固定。将混凝土试件9中的钢筋8穿过反力框2右侧圆孔，混凝土试件9右侧抵住承力台3上的承力板14。传力板7通过螺纹和钢筋8连接，并抵住反力框右侧。螺母19通过螺纹连接于钢筋8右侧，与钢筋右侧端部齐平。阻尼18放置在钢筋8右侧，中间留一段距离。荷载通过入射杆16传至反力框2，再通过传力板7传至钢筋8，由于混凝土试件9被承力板14约束住，从而成功进行拉拔试验。钢筋8位移通过粘贴在入射杆16上两个串联的应变片20测得。荷载通过粘贴在钢筋8上两个串联的应变片20测得。