[实用新型]一种静动态粘结滑移全过程曲线试验装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及试验研究技术领域，尤其是一种筋材与混凝土拔出粘结滑移的测试装置。

背景技术

在钢筋混凝土结构中，钢筋和混凝土两种力学性质不同的材料之所以能够互为补充共同工作，除了具有相近的热膨胀系数，很重要的一个原因就是这两者之间存在着粘结作用，这种作用使钢筋与混凝土之间能够实现应力传递，对钢筋混凝土结构内部应力的分布，裂缝的开展、钢筋端部的锚固等诸多方面都有着重要影响，因此对钢筋与混凝土粘结滑移的研究在理论和工程应用中都有十分重大的意义。国内外学者就此开展了大量的试验研究，并取得了一定的研究成果，但这些研究大多是在静载作用下得到的。而建筑结构在地震、冲击、爆炸等作用下，钢筋与混凝土之间的锚固是承受动荷载作用的。由于混凝土的强度及变形均具有明显的应变率效应，这就必然造成动荷载作用下钢筋混凝土粘结滑移关系区别于静载情况。极端地震条件下重大工程钢筋混凝土结构倒塌数值模拟分析离不开准确的材料（混凝土、钢筋及钢筋-混凝土界面）动态本构模型，倒塌破坏阶段分析材料动态本构模型应包含软化段。因缺乏有效的试验成果，其动态软化段规律一般根据静载试验软化规律按相似性确定，因而相对滞后很多。因此钢筋-混凝土界面动态全曲线本构模型需要进—步探索和深化研究。

关于不同滑移速率对粘结滑移全过程本构关系影响的研究成果还很少见，其主要原因是稳定的滑移速率难以实现。整个试验装置各个环节存在间隙，试验装置各连接杆件在加载过程中也会出现变形，采用位移作为控制方式时，试验机的位移由于包含了上述间隙和试验装置自身变形，远大于钢筋的拔出滑移值；而采用测试滑移值的LVDT作为控制方式时，LVDT对应的P、I、D参数设置与试件刚度相关，钢筋与混凝土之间的荷载滑移关系的刚度在整个加载过程中是发生变化的，甚至变化很大，而试验前调试确定的参数值在试验过程中无法调整，采用LVDT信号无法实现全过程控制。因此，获得稳定的钢筋滑移速率存在一定的困难，从而无法定量研究滑移速率对钢筋混凝土粘结滑移全过程本构关系的影响。

实用新型内容

   本实用新型所要解决的技术问题是针对上述技术现状，而提供一种能有效获得稳定滑移速率的试验方法，从而能够研究得出不同滑移速率对粘结滑移全过程本构关系的影响。

本实用新型采用如下技术方案：

本实用新型所述的一种静动态粘结滑移全过程曲线试验装置，包括液压伺服试验机，试件拉拔框架，LVDT固定保护卡，球饺；所述的液压伺服试验机通过球饺与试件拉拔框架相连接，试件拉拔框架用于固定试件，通过LVDT固定保护卡将LVDT安装于试件钢筋的自由端，用于测试钢筋与混凝土之间的相对滑移。

本实用新型所述的静动态粘结滑移全过程曲线试验装置，所述的液压伺服试验机包括一个或若干个LVDT，液压伺服试验机的位移信号与LVDT(11)的信号对钢筋与混凝土之间的相对滑移进行精确闭环控制。

本实用新型所述的静动态粘结滑移全过程曲线试验装置，所述的试件拉拔框架包括顶板、底板、螺杆；所述的顶板与底板四角处分别设有有能够穿过螺杆的螺纹孔；顶板（21）顶端设有顶螺杆；底板中心位置设有圆孔。

本实用新型所述的静动态粘结滑移全过程本构关系试验装置，所述的LVDT固定保护卡包括用于穿过LVDT的圆孔，穿过钢筋的钢筋圆孔与用于保护LVDT的限位凸块；限位凸块位于穿过LVDT的圆孔和钢筋圆孔之间。

本实用新型的静动态粘结滑移全过程曲线试验装置的试验方法，步骤如下：

1）：采用三角波进行液压伺服试验机（1）的位移P、I、D参数调试，使液压伺服试验机（1）作动器的位移反馈信号与指令信号重合；

2）：组装试件拉拔框架（2），将试件放入组装试件拉拔框架（2）内，通过固定保护卡（3）将LVDT安装于试件钢筋的自由端，用于测试钢筋与混凝土的相对滑移；

3）：采用三角波进行LVDT的P、I、D参数调试，三角波波峰值S_P处于粘结滑移关系线性上升范围内，使LVDT的位移反馈信号与指令信号重合；

4）：开始加载进行试验，加载方案分为两个阶段，第一阶段采用LVDT作为控制信号，LVDT控制目标值设为粘结最大荷载对应滑移值S_m的0.6～0.8倍，第二阶段采用液压伺服试验机（1）的位移作为控制信号，目标值大于滑移最大值，记录保存液压伺服试验机（1）的荷载值、位移值和LVDT值。

5）：试验结束后，处理数据得出粘结滑移全过程拔出荷载与滑移值的关系曲线。

有益效果