一种可施加拉压力的钢—混凝土推出试验加载装置及方法与流程

本发明属于结构工程技术领域，具体地说，是一种钢—混凝土推出试验的拉压力加载装置及方法。

背景技术

钢—混凝土组合梁的界面滑移性能通常通过推出试验来进行研究。为使试件加载时不偏心，现有推出试验通常设置2个对称的混凝土大块，在其中间设置工字钢梁，工字钢梁2侧翼缘焊有剪力连接件，剪力连接件可为剪力钉、pbl剪力连接件、型钢剪力连接件等，分别嵌入2侧混凝土块中形成整体。加载时将试件放置在万能试验机下，混凝土块紧贴地面，试验机对工字钢梁向下施加剪推力，直至构件的剪力连接件破坏。由于需要工字钢梁2侧翼缘的剪力连接件分别嵌入2个混凝土块，导致试件制作难度高，重量大，经费高且耗时较长；加载时只能通过万能试验机加载，导致推出试验受场地因素制约大，只能在试验室进行；钢—混组合梁剪力连接件的实际工作状态可能同时受拉剪或压剪作用，现有推出试验仅能模拟剪切作用，与组合梁实际工作状态有一定出入。

技术实现要素：

为了解决现有技术中存在的技术问题，本发明公开了一种可以施加拉压力的钢—混凝土推出试验加载装置及方法。

本发明采用的技术方案如下：

一种可以施加拉压力的钢—混凝土推出试验加载装置，包括水平加载机构、水平滑动机构、竖向加载机构；

所述水平加载机构包括水平反力架、水平力加载装置、置物平台、前置反力板；所述的水平力加载装置安装在所述的水平反力架上，所述的前置反力板和水平反力架相对的设置在所述的置物平台上；所述前置反力板为倒l形，可在加载剪力和拉力时为试件提供反力；

在所述的置物平台两侧设有水平滑槽；

所述的水平滑动机构可沿着所述的水平滑槽来回移动；

所述的竖向加载机构安装在水平滑动机构上，实现竖向加载。

进一步的，所述竖向加载机构包括竖向穿心千斤顶、上反力钢板、下反力钢板、竖向加载螺杆、开孔加载钢板、上紧固螺母和下紧固螺母；所述上反力钢板和下反力钢板通过连接件分别固接在所述竖向穿心千斤顶两侧的活塞上，并可随活塞一起移动，所述的上反力钢板、下反力钢板的侧面套装在水平滑动机构上，且可相对水平滑动机构上下滑动；所述的竖向加载螺杆穿过所述的竖向穿心千斤顶，底部连接开孔加载钢板，且竖向加载螺杆的上部设有上紧固螺母，下部设有下紧固螺母。

进一步的，所述的水平滑动机构包括对称的2根竖向滑动支杆，其下设有可沿所述水平滑槽滚动的滑轮。

进一步的，所述的2根竖向滑动支杆每根外侧都开有上下2个螺孔；用于上反力钢板、下反力钢板的位置固定。

进一步的，所述的2根竖向滑动支杆下设滑轮，可沿所述水平滑槽滚动。

进一步的，所述的上反力钢板和下反力钢板的两侧开孔且装有侧向紧固螺栓，可套在所述2根竖向滑动支杆上上下滑动，也可通过在所述2根竖向滑动支杆的螺孔位置拧紧紧固螺栓固定。

进一步的，所述上反力钢板和下反力钢板中间开有和所述竖向穿心千斤顶同尺寸的圆孔，所述竖向加载螺杆自上而下分别穿过所述上反力钢板、竖向加载千斤顶和下反力钢板，所述上反力钢板和下反力钢板上分别通过所述上紧固螺母和下紧固螺母固定在所述竖向加载螺杆上。

所述开孔加载钢板焊接在所述竖向加载螺杆下侧，并对称开有4个螺孔。

进一步的，用于试验加载的加载试件包括混凝土块和带剪力连接件钢梁；所述钢梁和所述混凝土块可为剪力钉连接、pbl连接或型钢连接。

所述带剪力连接件钢梁为h型钢，上翼缘开有和所述开孔加载钢板开孔位置对应的螺孔。

一种可施加拉压力的钢—混凝土推出试验加载装置的试验方法，可同时施加如下多种荷载工况：

a.同时施加剪力和拉力：松开上、下紧固螺栓；放置试件于置物平台上，混凝土块前侧和上侧紧贴前置反力板；调整2根竖向滑动支杆位置，同时松开上、下反力钢板的侧向紧固螺栓，使开孔加载钢板贴在钢梁上翼缘且螺孔对齐，并通过螺栓连接在一起；调整下反力钢板位置至竖向滑动支杆下螺孔处，拧紧侧紧固螺栓固定下反力钢板位置，同时拧紧上紧固螺栓；竖向穿心千斤顶加载至设计拉力值，前置反力板为试件提供竖向反力；调整水平力加载装置位置紧贴试件钢梁侧面，水平加载装置对钢梁加载，前置反力板为试件提供水平反力，钢梁在混凝土表面随竖向滑动支杆滑动，直至试件破坏。

b.同时施加剪力和压力：松开上、下紧固螺栓；放置试件于置物平台上，混凝土块前侧和上侧紧贴前置反力板；调整2根竖向滑动支杆位置，同时松开上、下反力钢板的侧向紧固螺栓，使开孔加载钢板贴在钢梁上翼缘且螺孔对齐；调整上反力钢板位置至竖向滑动支杆上螺孔处，拧紧侧紧固螺栓固定上反力钢板位置，同时拧紧下紧固螺栓；竖向穿心千斤顶加载至设计压力值；调整水平力加载装置位置紧贴试件钢梁侧面，水平加载装置对钢梁加载，前置反力板为试件提供水平反力，钢梁在混凝土表面随竖向滑动支杆滑动，直至试件破坏。

c.仅施加剪力：松开上、下紧固螺栓；放置试件于置物平台上，混凝土块前侧和上侧紧贴前置反力板；调整2根竖向滑动支杆位置，同时松开上、下反力钢板的侧向紧固螺栓，使开孔加载钢板贴在钢梁上翼缘且螺孔对齐，并通过螺栓连接在一起；调整下反力钢板位置至竖向滑动支杆下螺孔处，拧紧侧紧固螺栓固定下反力钢板位置，同时拧紧下紧固螺栓，防止加载时出现偏心；调整水平力加载装置位置紧贴试件钢梁侧面，水平加载装置对钢梁加载，前置反力板为试件提供水平反力，钢梁在混凝土表面随竖向滑动支杆滑动，直至试件破坏。

d.仅施加拉力：松开上、下紧固螺栓；放置试件于置物平台上，混凝土块前侧和上侧紧贴前置反力板；松开上、下紧固螺栓，调整2根竖向滑动支杆位置，同时松开上、下反力钢板的侧向紧固螺栓，使开孔加载钢板贴在钢梁上翼缘，并通过螺栓连接在一起；调整下反力钢板位置至竖向滑动支杆下螺孔处，拧紧侧紧固螺栓固定下反力钢板位置，同时拧紧上紧固螺栓；竖向穿心千斤顶加载，前置反力板为试件提供竖向反力，直至试件破坏。

本发明有益效果：

本发明提供一种可以施加拉压力的钢—混凝土组合梁推出试验加载装置。试验时钢梁剪力连接件仅需嵌入一个混凝土块即可进行加载，大大降低了试件的制作难度和试验成本；同时本发明由于采用了自平衡体系，可拆卸并且方便搬运，不再受试验设备和试验场地的制约；可支持多种工况的加载条件，能更好的模拟组合梁真实的工作状态，提供更贴合实际的数据支撑。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。

图1为本发明的整体示意图。

图2为本发明试件放置示意图。

图3为本发明上(下)反力钢板示意图。

图中：1—水平反力架；2—置物平台；3—前置反力板；4—水平滑槽；5—水平力加载装置；6—竖向滑动支杆；7—竖向加载螺杆；8—开孔加载钢板；9—竖向穿心千斤顶；10—上反力钢板；11—下反力钢板；12—上紧固螺母；13—下紧固螺母；14—钢梁；15—混凝土块。

具体实施方式

应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合；

为了方便叙述，本发明中如果出现“上”、“下”、“左”“右”字样，仅表示与附图本身的上、下、左、右方向一致，并不对结构起限定作用,仅仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位，以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

术语解释部分:本发明中的术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或为一体；可以是机械连接，也可以是电连接，可以是直接连接，也可以是通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部连接，或者两个元件的相互作用关系，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明的具体含义。

正如背景技术所介绍的，现有技术中存在不足，为了解决如上的技术问题，本申请提出了一种提供一种可以施加拉压力的钢—混凝土组合梁推出试验加载装置；包括水平加载机构、水平滑动机构、竖向加载机构；

水平加载机构包括水平反力架、水平力加载装置、置物平台、前置反力板；所述的水平力加载装置安装在所述的水平反力架上，所述的前置反力板和水平反力架相对的设置在所述的置物平台上；在所述的置物平台两侧设有水平滑槽；

水平滑动机构可沿着所述的水平滑槽来回移动；

竖向加载机构安装在水平滑动机构上，实现竖向加载。

试验时钢梁剪力连接件仅需嵌入一个混凝土块即可进行加载，大大降低了试件的制作难度和试验成本；同时本发明由于采用了自平衡体系，可拆卸并且方便搬运，不再受试验设备和试验场地的制约；可支持多种工况的加载条件，能更好的模拟组合梁真实的工作状态，提供更贴合实际的数据支撑。

本申请的一种典型的实施方式中，如图1所示，该装置包括水平加载机构、水平滑动机构及竖向加载机构；

水平加载机构包括水平反力架1、水平力加载装置5、置物平台2、前置反力板3、置物平台下设的水平滑槽4；水平力加载装置5安装在所述的水平反力架1上，所述的前置反力板3和水平反力架1相对的设置在所述的置物平台2上；在所述的置物平台2两侧设有水平滑槽4；水平力加载装置5可采用千斤顶实现。

所述的水平滑动机构为对称的2根竖向滑动支杆6，其下设可沿所述水平滑槽4滚动的滑轮；2根竖向滑动支杆每根外侧都开有上下2个螺孔；用于上反力钢板、下反力钢板的位置固定。2根竖向滑动支杆下设滑轮，可沿所述水平滑槽滚动。

竖向加载机构包括竖向穿心千斤顶9、上反力钢板10和下反力钢板11、竖向加载螺杆7、开孔加载钢板8、上紧固螺母12和下紧固螺母13；上反力钢板10和下反力钢板11通过连接件分别固接在所述竖向穿心千斤顶两侧的活塞上，并可随活塞一起移动，所述的上反力钢板10、下反力钢板11的侧面套装在水平滑动机构上，且可相对水平滑动机构上下滑动；竖向加载螺杆7穿过所述的竖向穿心千斤顶9，底部连接开孔加载钢板8，且竖向加载螺杆7的上部设有上紧固螺母12，下部设有下紧固螺母13；

如图2所示，所述前置反力板为倒l形，可在加载剪力和拉力时为试件提供反力。

如图3所示；上反力钢板10和下反力钢板11的两侧开孔且装有侧向紧固螺栓，开孔位置可套在2根竖向滑动支杆上上下滑动，也可通过在2根竖向滑动支杆的螺孔位置拧紧紧固螺栓固定。

上反力钢板10和下反力钢板11中间开有和所述竖向穿心千斤顶同尺寸的圆孔，竖向加载螺杆自上而下分别穿过所述上反力钢板、竖向加载千斤顶和下反力钢板，所述上反力钢板和下反力钢板上分别通过所述上紧固螺母和下紧固螺母固定在所述竖向加载螺杆上。

如图2所示，开孔加载钢板水平焊接在所述竖向加载螺杆7底部，并对称开有4个螺孔；这四个螺孔与带剪力连接件钢梁的四个螺孔对应；

如图2所示，用于试验加载的加载试件包括混凝土块和带剪力连接件钢梁；所述钢梁和所述混凝土块可为剪力钉连接、pbl连接或型钢连接。带剪力连接件钢梁为h型钢，上翼缘开有和所述开孔加载钢板开孔位置对应的螺孔。

一种可以施加拉压力的钢—混凝土推出试验加载装置，可同时施加如下荷载工况：

a.同时施加剪力和拉力：

松开上、下紧固螺栓；放置试件于置物平台上，混凝土块前侧和上侧紧贴前置反力板；调整2根竖向滑动支杆位置，同时松开上、下反力钢板的侧向紧固螺栓，使开孔加载钢板贴在钢梁上翼缘且螺孔对齐，并通过螺栓连接在一起；调整下反力钢板位置至竖向滑动支杆下螺孔处，拧紧侧紧固螺栓固定下反力钢板位置，同时拧紧上紧固螺栓；竖向穿心千斤顶加载至设计拉力值，前置反力板为试件提供竖向反力；调整水平力加载装置位置紧贴试件钢梁侧面，水平加载装置对钢梁加载，前置反力板为试件提供水平反力，钢梁在混凝土表面随竖向滑动支杆滑动，直至试件破坏。

b.同时施加剪力和压力：

松开上、下紧固螺栓；放置试件于置物平台上，混凝土块前侧和上侧紧贴前置反力板；调整2根竖向滑动支杆位置，同时松开上、下反力钢板的侧向紧固螺栓，使开孔加载钢板贴在钢梁上翼缘且螺孔对齐；调整上反力钢板位置至竖向滑动支杆上螺孔处，拧紧侧紧固螺栓固定上反力钢板位置，同时拧紧下紧固螺栓；竖向穿心千斤顶加载至设计压力值；调整水平力加载装置位置紧贴试件钢梁侧面，水平加载装置对钢梁加载，前置反力板为试件提供水平反力，钢梁在混凝土表面随竖向滑动支杆滑动，直至试件破坏。

c.仅施加剪力：

松开上、下紧固螺栓；放置试件于置物平台上，混凝土块前侧和上侧紧贴前置反力板；调整2根竖向滑动支杆位置，同时松开上、下反力钢板的侧向紧固螺栓，使开孔加载钢板贴在钢梁上翼缘且螺孔对齐，并通过螺栓连接在一起；调整下反力钢板位置至竖向滑动支杆下螺孔处，拧紧侧紧固螺栓固定下反力钢板位置，同时拧紧下紧固螺栓，防止加载时出现偏心；调整水平力加载装置位置紧贴试件钢梁侧面，水平加载装置对钢梁加载，前置反力板为试件提供水平反力，钢梁在混凝土表面随竖向滑动支杆滑动，直至试件破坏。

d.仅施加拉力：

松开上、下紧固螺栓；放置试件于置物平台上，混凝土块前侧和上侧紧贴前置反力板；松开上、下紧固螺栓，调整2根竖向滑动支杆位置，同时松开上、下反力钢板的侧向紧固螺栓，使开孔加载钢板贴在钢梁上翼缘，并通过螺栓连接在一起；调整下反力钢板位置至竖向滑动支杆下螺孔处，拧紧侧紧固螺栓固定下反力钢板位置，同时拧紧上紧固螺栓；竖向穿心千斤顶加载，前置反力板为试件提供竖向反力，直至试件破坏。

以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。