專利名稱:一種反復(fù)荷載下的鋼筋混凝土粘結(jié)滑移試件及制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明是一種反復(fù)荷載下的鋼筋混凝土粘結(jié)滑移試件及制作方法,屬于結(jié)構(gòu)試驗(yàn)理論研究技術(shù)。
背景技術(shù):
在工程結(jié)構(gòu)中,鋼筋和混凝土協(xié)同受力。當(dāng)混凝土構(gòu)件的內(nèi)力發(fā)生變化,鋼筋和混凝土將發(fā)生相對(duì)位移,改變應(yīng)力的分布,甚至提前發(fā)生破壞。另外,鋼筋和混凝土的粘結(jié)狀況在重復(fù)和反復(fù)荷載作用下逐漸退化,對(duì)于結(jié)構(gòu)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(jié)問題在工程中受到重視。鋼筋和混凝土的粘結(jié)作用是個(gè)局部應(yīng)力狀態(tài),應(yīng)力和應(yīng)變分布復(fù)雜,又有混凝土的局部裂縫和兩者的相對(duì)滑移,構(gòu)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(diǎn)?,F(xiàn)有拉式試驗(yàn)采用的棱柱形試件和梁式試驗(yàn)采用的梁式試件,都是測定鋼筋和混凝土在單向荷載作用的粘結(jié)狀況。
發(fā)明內(nèi)容
在傳統(tǒng)的鋼筋混凝土粘結(jié)滑移試件的基礎(chǔ)上,提出一種反復(fù)荷載下的鋼筋混凝土粘結(jié)滑移試件。該試件中部為“X形”,在反復(fù)加載過程中發(fā)揮“鉸”的作用,通過對(duì)其雙向循環(huán)加載可以研究鋼筋和混凝土的粘結(jié)狀況在反復(fù)荷載下的退化性能。本發(fā)明采用的技術(shù)方案是:一種反復(fù)荷載下的鋼筋混凝土粘結(jié)滑移試件包括混凝土 1、外縱筋2、內(nèi)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(nèi)縱筋3的中部固定鋼套管7,內(nèi)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(duì)滑移;內(nèi)縱筋3在試件端頭及中部部位均套上PVC管6 ;2根內(nèi)縱筋3固定在箍筋寬度方向兩對(duì)邊中心,2根腰筋5固定在箍筋高度方向兩對(duì)邊的中心,形成鋼筋籠;在鋼筋籠中心位置設(shè)I根腰筋5,增強(qiáng)試件中部的變形能力;在鋼筋籠外面支模板澆筑混凝土 1,成型后即為鋼筋混凝土粘結(jié)滑移試件。所述的鋼筋混凝土粘結(jié)滑移試件中部為“X形”,試件中部的內(nèi)縱筋3暴露在外面,便于架設(shè)位移計(jì)8測量鋼筋的相對(duì)滑移。所述的外縱筋2在試件的中部彎起,既作為試件一側(cè)的上縱筋,也作為另一側(cè)的下縱筋,兩側(cè)的外縱筋2彎起部分在試件中部交叉形成“X形”。所述的內(nèi)縱筋3中部固定的鋼套管7內(nèi)部帶螺紋,能與內(nèi)縱筋3緊密連接,保證反復(fù)荷載下的協(xié)同受力,提高內(nèi)縱筋3的拉壓性能;內(nèi)縱筋3中部的PVC管6設(shè)在鋼套管7的外部,形成內(nèi)縱筋3與混凝土I的無粘結(jié)段。
所述的內(nèi)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(jié)段;內(nèi)縱筋3的兩端伸出混凝土 I 一段距離,便于在端頭架設(shè)位移計(jì)8測量內(nèi)縱筋端頭的相對(duì)滑移。
所述的外縱筋2、腰筋5與箍筋4的固定采用綁扎連接或者焊接連接。所述的一種反復(fù)荷載下的鋼筋混凝土粘結(jié)滑移試件的制作方法,其制作步驟如下: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(nèi)縱筋3中部固定鋼套管7,并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(jié)段;3)將內(nèi)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(shè)I根腰筋5,增強(qiáng)試件中部的變形能力;5)支模板澆筑混凝土 1,成型后即為反復(fù)荷載下的鋼筋混凝土粘結(jié)滑移試件。本發(fā)明可以取得如下有益成果:I)通過對(duì)該鋼筋混凝土粘結(jié)滑移試件的雙向反復(fù)加載,能模擬鋼筋和混凝的粘結(jié)狀況在反復(fù)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(shè)位移計(jì),準(zhǔn)確測量鋼筋和混凝土之間的相對(duì)滑移。3)試件內(nèi)外縱筋在試件中部彎起,連接受力過程中的受壓區(qū)和受拉區(qū),實(shí)現(xiàn)加載過程中構(gòu)件的整體協(xié)同受力。
圖1是鋼筋混凝土粘結(jié)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(nèi)縱筋;4_箍筋;5_月要筋;6_PVC管-J-鋼套管;8_位移計(jì)。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步的說明:如圖1所示,反復(fù)荷載下的粘結(jié)滑移試件包括混凝土 1、外縱筋2、內(nèi)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(nèi)縱筋3的中部固定鋼套管7,內(nèi)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(duì)滑移;內(nèi)縱筋3在試件端頭及中部部位均套上PVC管6 ;2根內(nèi)縱筋3固定在箍筋寬度方向兩對(duì)邊中心,2根腰筋5固定在箍筋高度方向兩對(duì)邊的中心,形成鋼筋籠;在鋼筋籠中心位置設(shè)I根腰筋5,增強(qiáng)試件中部的變形能力;在鋼筋籠外面支模板澆筑混凝土 1,成型后即為鋼筋混凝土粘結(jié)滑移試件。下面結(jié)合附圖具體說明本實(shí)施例粘結(jié)滑移試件的制作方法:I) 4根外縱筋2分別綁扎在箍筋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(nèi)縱筋3的中部300mm范圍內(nèi)固定鋼套管7,增大內(nèi)縱筋3局部的面積,提高其受力性能;3)在試件兩端頭內(nèi)縱筋3長度IOOmm及中部300mm長度位置套PVC管6,中間預(yù)留粘結(jié)段長度大于10d,d為內(nèi)縱筋3的直徑。內(nèi)縱筋3兩端各伸出試件100mm,便于架設(shè)位移計(jì)測量鋼筋的相對(duì)滑移;4)將內(nèi)縱筋3及腰筋5分別綁扎在箍筋4周邊的中心,形成鋼筋籠;5)在鋼筋籠中心設(shè)I根腰筋5,增強(qiáng)試件中部的變形能力;為準(zhǔn)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,澆筑混凝土成型后即為鋼筋混凝土粘結(jié)滑移試件。以上為本 發(fā)明的典型實(shí)施例,本發(fā)明的實(shí)施不限于此。
權(quán)利要求
1.一種反復(fù)荷載下的鋼筋混凝土粘結(jié)滑移試件,其特征在于:其包括混凝土(I)、外縱筋⑵、內(nèi)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(nèi)縱筋(3)的中部固定鋼套管(7),內(nèi)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(duì)滑移;內(nèi)縱筋(3)在試件端頭及中部部位均套上PVC管(6) ;2根內(nèi)縱筋(3)固定在箍筋寬度方向兩對(duì)邊中心,2根腰筋(5)固定在箍筋高度方向兩對(duì)邊的中心,形成鋼筋籠;在鋼筋籠中心位置設(shè)I根腰筋(5),增強(qiáng)試件中部的變形能力;在鋼筋籠外面支模板澆筑混凝土(I),成型后即為鋼筋混凝土粘結(jié)滑移試件。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種反復(fù)荷載下的鋼筋混凝土粘結(jié)滑移試件,其特征在于:所述的鋼筋混凝土粘結(jié)滑移試件中部為“X形”,試件中部的內(nèi)縱筋(3)暴露在外面,便于架設(shè)位移計(jì)(8)測量鋼筋的相對(duì)滑移;所述的外縱筋(2)在試件的中部彎起,既作為試件一側(cè)的上縱筋,也作為另一側(cè)的下縱筋,兩側(cè)的外縱筋(2)彎起部分在試件中部交叉形成“X形”。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種反復(fù)荷載下的鋼筋混凝土粘結(jié)滑移試件,其特征在于:所述內(nèi)縱筋(3)中部固定的鋼套管(7)內(nèi)部帶螺紋,與內(nèi)縱筋(3)緊密連接,保證反復(fù)荷載下的協(xié)同受力,提高內(nèi)縱筋(3)的拉壓性能;內(nèi)縱筋(3)中部的PVC管(6)設(shè)在鋼套管(7)的外部,形成內(nèi)縱筋(3 )與混凝土( I)的無粘結(jié)段。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種反復(fù)荷載下的鋼筋混凝土粘結(jié)滑移試件,其特征在于:所述的內(nèi)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(jié)段;內(nèi)縱筋(3)的兩端伸出混凝土(I) 一段距離,便于在端頭架設(shè)位移計(jì)(8)測量內(nèi)縱筋端頭的相對(duì)滑移。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種反復(fù)荷載下的鋼筋混凝土粘結(jié)滑移試件,其特征在于:所述的外縱筋(2)、腰筋(5)與箍筋(4)的固定采用綁扎或者焊接連接。
6.權(quán)利要求1所述的一種反復(fù)荷載下的鋼筋混凝土粘結(jié)滑移試件的制作方法,其特征在于:其制作步驟如下: 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(nèi)縱筋(3)中部固定鋼套管(7),并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(jié)段; 3)將內(nèi)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(shè)I根腰筋(5),增強(qiáng)試件中部的變形能力; 5)支模板澆筑混凝土( I),成型后即為反復(fù)荷載下的鋼筋混凝土粘結(jié)滑移試件。
全文摘要
一種反復(fù)荷載下的鋼筋混凝土粘結(jié)滑移試件,屬于結(jié)構(gòu)試驗(yàn)理論研究技術(shù)領(lǐng)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(nèi)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(nèi)縱筋3的長度超過混凝土1的長度,以便測量鋼筋的相對(duì)滑移;2根內(nèi)縱筋3固定在箍筋寬度方向兩對(duì)邊中心,2根腰筋5固定在箍筋高度方向兩對(duì)邊的中心,形成鋼筋籠;在鋼筋籠中心位置設(shè)1根腰筋5,增強(qiáng)試件中部的變形能力;在鋼筋籠外面支模板澆筑混凝土1,成型后即為鋼筋混凝土粘結(jié)滑移試件。本發(fā)明構(gòu)造簡單,成本低廉,對(duì)該鋼筋混凝土粘結(jié)滑移試件的雙向反復(fù)加載,能模擬鋼筋和混凝的粘結(jié)狀況在反復(fù)荷載下的退化性能。
文檔編號(hào)G01N1/28GK103226092SQ20131012563
公開日2013年7月31日 申請日期2013年4月11日 優(yōu)先權(quán)日2013年4月11日
發(fā)明者曹萬林, 徐萌萌, 董宏英 申請人:北京工業(yè)大學(xué)