一種反覆荷載下的鋼筋混凝土粘結滑移試件及製作方法

2023-09-17 04:59:30

專利名稱：一種反覆荷載下的鋼筋混凝土粘結滑移試件及製作方法
技術領域：
本發明是一種反覆荷載下的鋼筋混凝土粘結滑移試件及製作方法，屬於結構試驗理論研究技術。
背景技術：
在工程結構中，鋼筋和混凝土協同受力。當混凝土構件的內力發生變化，鋼筋和混凝土將發生相對位移，改變應力的分布，甚至提前發生破壞。另外，鋼筋和混凝土的粘結狀況在重複和反覆荷載作用下逐漸退化，對於結構的疲勞和抗震性能都有重要影響。因而，鋼筋和混凝土的粘結問題在工程中受到重視。鋼筋和混凝土的粘結作用是個局部應力狀態，應力和應變分布複雜，又有混凝土的局部裂縫和兩者的相對滑移，構件的平截面假定不再使用，而且影響因素眾多，這些都成為研究工作中的難點。現有拉式試驗採用的稜柱形試件和梁式試驗採用的梁式試件，都是測定鋼筋和混凝土在單向荷載作用的粘結狀況。

發明內容
在傳統的鋼筋混凝土粘結滑移試件的基礎上，提出一種反覆荷載下的鋼筋混凝土粘結滑移試件。該試件中部為「X形」，在反覆加載過程中發揮「鉸」的作用，通過對其雙向循環加載可以研究鋼筋和混凝土的粘結狀況在反覆荷載下的退化性能。本發明採用的技術方案是:一種反覆荷載下的鋼筋混凝土粘結滑移試件包括混凝土 1、外縱筋2、內縱筋3、箍筋4、腰筋5、PVC管6、鋼套管7。4根外縱筋2分別固定在箍筋4的四角，箍筋4沿外縱筋2的長度方向等間距布置；在內縱筋3的中部固定鋼套管7，內縱筋3的長度超過混凝土 I的長度，以便伸出試件測量鋼筋的相對滑移；內縱筋3在試件端頭及中部部位均套上PVC管6 ;2根內縱筋3固定在箍筋寬度方向兩對邊中心，2根腰筋5固定在箍筋高度方向兩對邊的中心，形成鋼筋籠；在鋼筋籠中心位置設I根腰筋5，增強試件中部的變形能力；在鋼筋籠外面支模板澆築混凝土 1，成型後即為鋼筋混凝土粘結滑移試件。所述的鋼筋混凝土粘結滑移試件中部為「X形」，試件中部的內縱筋3暴露在外面，便於架設位移計8測量鋼筋的相對滑移。所述的外縱筋2在試件的中部彎起，既作為試件一側的上縱筋，也作為另一側的下縱筋，兩側的外縱筋2彎起部分在試件中部交叉形成「X形」。所述的內縱筋3中部固定的鋼套管7內部帶螺紋，能與內縱筋3緊密連接，保證反覆荷載下的協同受力，提高內縱筋3的拉壓性能；內縱筋3中部的PVC管6設在鋼套管7的外部，形成內縱筋3與混凝土I的無粘結段。

所述的內縱筋3在試件兩端端頭及中部均套PVC管6，中間保留鋼筋與混凝土的粘結段；內縱筋3的兩端伸出混凝土 I 一段距離，便於在端頭架設位移計8測量內縱筋端頭的相對滑移。
所述的外縱筋2、腰筋5與箍筋4的固定採用綁紮連接或者焊接連接。所述的一種反覆荷載下的鋼筋混凝土粘結滑移試件的製作方法，其製作步驟如下:1)4根外縱筋2分別與箍筋4的四角固定連接，箍筋4沿外縱筋3的長度方向等間距布置；2)內縱筋3中部固定鋼套管7，並在試件兩端端頭及中間部位均套上PVC管6，中間保留鋼筋與混凝土的粘結段；3)將內縱筋3及腰筋5分別固定在箍筋4周邊的中心，形成鋼筋籠；4)在鋼筋籠中心設I根腰筋5，增強試件中部的變形能力；5)支模板澆築混凝土 1，成型後即為反覆荷載下的鋼筋混凝土粘結滑移試件。本發明可以取得如下有益成果:I)通過對該鋼筋混凝土粘結滑移試件的雙向反覆加載，能模擬鋼筋和混凝的粘結狀況在反覆荷載下的退化性能。2)所研究鋼筋的兩端及中部均暴露在外部，方便架設位移計，準確測量鋼筋和混凝土之間的相對滑移。3)試件內外縱筋在試件中部彎起，連接受力過程中的受壓區和受拉區，實現加載過程中構件的整體協同受力。


圖1是鋼筋混凝土粘結滑移試件示意圖；圖2是1-1剖面圖；其中:1_混凝土 ；2~夕卜縱筋;3_內縱筋;4_箍筋;5_月要筋;6_PVC管-J-鋼套管；8_位移計。
具體實施例方式下面結合附圖和實施例對本發明做進一步的說明:如圖1所示，反覆荷載下的粘結滑移試件包括混凝土 1、外縱筋2、內縱筋3、箍筋
4、腰筋5、PVC管6、鋼套管7 ;圖2為試件的1-1剖面圖。4根外縱筋2分別固定在箍筋4的四角，箍筋4沿外縱筋2的長度方向等間距布置；在內縱筋3的中部固定鋼套管7，內縱筋3的長度超過混凝土 I的長度，以便伸出試件測量鋼筋的相對滑移；內縱筋3在試件端頭及中部部位均套上PVC管6 ;2根內縱筋3固定在箍筋寬度方向兩對邊中心，2根腰筋5固定在箍筋高度方向兩對邊的中心，形成鋼筋籠；在鋼筋籠中心位置設I根腰筋5，增強試件中部的變形能力；在鋼筋籠外面支模板澆築混凝土 1，成型後即為鋼筋混凝土粘結滑移試件。下面結合附圖具體說明本實施例粘結滑移試件的製作方法:I) 4根外縱筋2分別綁紮在箍筋4的四角，箍筋4距試件端頭50mm處沿外縱筋2的長度方向等間距150mm布置；2)在內縱筋3的中部300mm範圍內固定鋼套管7，增大內縱筋3局部的面積，提高其受力性能；3)在試件兩端頭內縱筋3長度IOOmm及中部300mm長度位置套PVC管6，中間預留粘結段長度大於10d，d為內縱筋3的直徑。內縱筋3兩端各伸出試件100mm，便於架設位移計測量鋼筋的相對滑移；4)將內縱筋3及腰筋5分別綁紮在箍筋4周邊的中心，形成鋼筋籠；5)在鋼筋籠中心設I根腰筋5，增強試件中部的變形能力；為準確定位中心位置的腰筋，在箍筋上焊接短鋼筋定位；6)支模板，在試件中部形成三角形凹槽，澆築混凝土成型後即為鋼筋混凝土粘結滑移試件。以上為本 發明的典型實施例，本發明的實施不限於此。
權利要求
1.一種反覆荷載下的鋼筋混凝土粘結滑移試件，其特徵在於:其包括混凝土(I)、外縱筋⑵、內縱筋(3)、箍筋(4)、腰筋(5)、PVC管(6)、鋼套管(7);其中:4根外縱筋(2)分別固定在箍筋(4)的四角，箍筋(4)沿外縱筋(2)的長度方向等間距布置；在內縱筋(3)的中部固定鋼套管(7)，內縱筋(3)的長度超過混凝土(I)的長度，以便測量鋼筋端部的相對滑移；內縱筋(3)在試件端頭及中部部位均套上PVC管(6) ;2根內縱筋(3)固定在箍筋寬度方向兩對邊中心，2根腰筋(5)固定在箍筋高度方向兩對邊的中心，形成鋼筋籠；在鋼筋籠中心位置設I根腰筋(5)，增強試件中部的變形能力；在鋼筋籠外面支模板澆築混凝土(I)，成型後即為鋼筋混凝土粘結滑移試件。
2.根據權利要求1所述的一種反覆荷載下的鋼筋混凝土粘結滑移試件，其特徵在於:所述的鋼筋混凝土粘結滑移試件中部為「X形」，試件中部的內縱筋(3)暴露在外面，便於架設位移計(8)測量鋼筋的相對滑移；所述的外縱筋(2)在試件的中部彎起，既作為試件一側的上縱筋，也作為另一側的下縱筋，兩側的外縱筋(2)彎起部分在試件中部交叉形成「X形」。
3.根據權利要求1所述的一種反覆荷載下的鋼筋混凝土粘結滑移試件，其特徵在於:所述內縱筋(3)中部固定的鋼套管(7)內部帶螺紋，與內縱筋(3)緊密連接，保證反覆荷載下的協同受力，提高內縱筋(3)的拉壓性能；內縱筋(3)中部的PVC管(6)設在鋼套管(7)的外部，形成內縱筋(3 )與混凝土( I)的無粘結段。
4.根據權利要求1所述的一種反覆荷載下的鋼筋混凝土粘結滑移試件，其特徵在於:所述的內縱筋(3)在試件兩端端頭及中部均套PVC管(6)，中間保留鋼筋與混凝土的粘結段；內縱筋(3)的兩端伸出混凝土(I) 一段距離，便於在端頭架設位移計(8)測量內縱筋端頭的相對滑移。
5.根據權利要求1所述的一種反覆荷載下的鋼筋混凝土粘結滑移試件，其特徵在於:所述的外縱筋(2)、腰筋(5)與箍筋(4)的固定採用綁紮或者焊接連接。
6.權利要求1所述的一種反覆荷載下的鋼筋混凝土粘結滑移試件的製作方法，其特徵在於:其製作步驟如下: 1)4根外縱筋(2)分別與箍筋(4)的四角固定連接，箍筋(4)沿外縱筋(3)的長度方向等間距布置； 2)內縱筋(3)中部固定鋼套管(7)，並在試件兩端端頭及中間部位均套上PVC管(6)，中間保留鋼筋與混凝土的粘結段； 3)將內縱筋(3)及腰筋(5)分別固定在箍筋(4)周邊的中心，形成鋼筋籠； 4)在鋼筋籠中心設I根腰筋(5)，增強試件中部的變形能力； 5)支模板澆築混凝土( I)，成型後即為反覆荷載下的鋼筋混凝土粘結滑移試件。
全文摘要
一種反覆荷載下的鋼筋混凝土粘結滑移試件，屬於結構試驗理論研究技術領域。4根外縱筋2分別固定在箍筋4的四角，箍筋4沿外縱筋2的長度方向等間距布置；內縱筋3的中部固定鋼套管7，且在試件端頭及中部均套上PVC管6；內縱筋3的長度超過混凝土1的長度，以便測量鋼筋的相對滑移；2根內縱筋3固定在箍筋寬度方向兩對邊中心，2根腰筋5固定在箍筋高度方向兩對邊的中心，形成鋼筋籠；在鋼筋籠中心位置設1根腰筋5，增強試件中部的變形能力；在鋼筋籠外面支模板澆築混凝土1，成型後即為鋼筋混凝土粘結滑移試件。本發明構造簡單，成本低廉，對該鋼筋混凝土粘結滑移試件的雙向反覆加載，能模擬鋼筋和混凝的粘結狀況在反覆荷載下的退化性能。
文檔編號G01N1/28GK103226092SQ20131012563
公開日2013年7月31日 申請日期2013年4月11日 優先權日2013年4月11日
發明者曹萬林, 徐萌萌, 董宏英 申請人:北京工業大學