专利名称：一种体外预应力预制拼装混凝土构件接缝抗剪强度试验装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种混凝土构件接缝抗剪强度试验装置，尤其涉及一种体外预应力预制拼装混凝土构件接缝抗剪强度试验装置。
背景技术：
在跨海大桥、跨线桥梁和工业及民用建筑结构施工时，往往遇到施工空间狭小、施工工期短且施工质量要求高的工程项目，普通的现浇混凝土结构很难满足该施工要求，于是预制拼装混凝土构件施工应运而生。预制拼装混凝土构件施工把大部分现场施工工作转移到预制工厂，用机械化施工代替人工施工，然后运输到现场进行安装施工，减少了现场模板等临时工程，有利于加快施工进度，提高施工质量，降低施工风险，因此预制拼装混凝土构件施工成为了桥梁和建筑结构施工的发展方向之一。预制拼装混凝土构件施工与现浇施工的最大区别在于存在施工接缝，前者在车辆、地震等荷载作用下容易引起开裂，体外预应力预制拼装混凝土构件通过对构件施加预压力，大大延缓了接缝的开裂，是目前预制拼装混凝土构件的接缝连接方式之一。在体外预应力预制拼装混凝土构件中，由于在车辆或地震荷载作用下梁支点附近或墩柱中剪力较大，因此接缝的抗剪强度是重要的设计指标之一。目前现有的设计方法一般采用简支梁加载模式进行抗剪强度试验，在接缝的附近对预制拼装混凝土构件进行压力加载，这种加载模式存在的问题是接缝面上同时存在剪力和弯矩，不是真正的纯剪切加载，剪力加载效率不高，且不容易控制实际剪切力的大小。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种纯剪切加载、剪力加载效率高且易于控制实际剪切力大小的体外预应力预制拼装混凝土构件接缝抗剪强度试验装置。本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为
一种体外预应力预制拼装混凝土构件接缝抗剪强度试验装置，包括加载台座、设置在加载台座上的支座、预制拼装构件和加载在预制拼装构件上的液压千斤顶，所述的预制拼装构件设置在所述的支座上，所述的预制拼装构件包括第一节段构件和第二节段构件，所述的第一节段构件设置在所述的支座上，所述的液压千斤顶加载在所述的第二节段构件的上端面上；所述的第一节段构件的横截面为L型，所述的第二节段构件的横截面为倒L型，所述的第一节段构件与所述的第二节段构件通过体外预应力张拉装置拼装形成垂直接缝、上水平面接缝和下水平面接缝，所述的上水平面接缝上跨接有至少一个竖向设置的第一位移传感器，所述的下水平面接缝上跨接有至少一个竖向设置的第二位移传感器，所述的垂直接缝上跨接有一组水平设置的位移传感器；所述的支座与所述的液压千斤顶的中心连线与所述的垂直接缝的中心线重合。
所述的体外预应力张拉装置包括分别设置在所述的预制拼装构件前后端面的预应力筋组和预应力张拉千斤顶，所述的预应力筋组包括两条相同的预应力筋，所述的两组预应力筋组通过钢构端板固定连接，所述的钢构端板包括第一钢构端板和第二钢构端板，所述的第一钢构端板设置在所述的第一节段构件的侧端，所述的第一钢构端板与所述的第一节段构件之间设置有加载垫块，所述的第二钢构端板设置在所述的第二节段构件的侧端，所述的预应力张拉千斤顶固定设置在所述的第二钢构端板上，所述的预应力张拉千斤顶加载在所述的第二节段构件上。所述的水平设置的位移传感器的一端接在所述的第一节段构件上，所述的水平设置的位移传感器的另一端接在所述的第二节段构件上，所述的水平设置的位移传感器两端的连线与所述的垂直接缝的中心线垂直。所述的竖向设置的第一位移传感器的一端接在所述的第一节段构件上，所述的竖向设置的第一位移传感器的另一端接在所述的第二节段构件上，所述的竖向设置的第一位移传感器的两端的连线与所述的上水平面接缝的中心线垂直；所述的竖向设置的第二位移传感器的一端接在所述的第一节段构件上，所述的竖向设置的第二位移传感器的另一端接在所述的第二节段构件上，所述的竖向设置的第二位移传感器的两端的连线与所述的下水平面接缝的中心线垂直。所述的形成垂直接缝的第一节段构件与第二节段构件相对的内表面为平面。所述的垂直接缝为干接缝。所述的垂直接缝为湿接缝。所述的形成垂直接缝的第一节段构件与第二节段构件相对的内表面为上设置有剪力键。所述的垂直接缝为干接缝。所述的垂直接缝为湿接缝。试验加载时，设置在第二节段构件上端面上的液压千斤顶施加竖向力于第二节段构件上，通过L型节段将竖向力传递到第一节段构件与第二节段构件之间的垂直接缝上，而液压千斤顶的中心线与垂直接缝中心线的中心线重合，因此液压千斤顶所施加的竖向力作用位置与垂直接缝中心线重合，故而垂直接缝中的剪力即为液压千斤顶所施加的竖向力，垂直接缝的弯矩为零，从而实现预制拼装混凝土构件的纯剪切加载。与现有技术相比，本发明的优点在于该装置可避免在被加载构件中出现弯矩，实现纯剪切加载，同时在接缝处设置位移传感器，使得加载通过力与位移进行双向控制，可及时掌握实验加载破坏时间，具有一定的安全性。
图1为常规预制拼装混凝土构件接缝抗剪强度试验装置的结构示意 图2为本发明实施例一的结构示意 图3为本发明实施例二的结构示意 图4为本发明实施例三的结构示意 图5为本发明实施例四的结构示意图。
具体实施例方式下面结合附图与具体实施方式
对本发明作进一步详细描述
实施例一如图2所示，一种体外预应力预制拼装混凝土构件接缝抗剪强度试验装置，包括加载台座1、设置在加载台座I上的支座2、预制拼装构件和设置在预制拼装构件上的液压千斤顶5，该预制拼装构件设置在支座2上，该预制拼装构件包括第一节段构件3和第二节段构件4，其中，第一节段构件3设置在支座2上，液压千斤顶5设置在第二节段构件4的上端面上，通过液压千斤顶5对预制拼装构件施加竖向剪切力；第一节段构件3的横截面为L型，第二节段构件4的横截面为倒L型，第一节段构件3与第二节段构件4通过体外预应力张拉装置拼装形成垂直接缝6、上水平面接缝12和下水平面接缝13，上水平面接缝12上跨接有至少一个竖向设置的第一位移传感器14，下水平面接缝13上跨接有至少一个竖向设置的第二位移传感器16，垂直接缝6上跨接有一组水平设置的位移传感器15 ;支座2与液压千斤顶5的中心连线与垂直接缝6的中心线重合。在此具体实施例中，体外预应力张拉装置包括分别设置在预制拼装构件前后端面的预应力筋组和预应力张拉千斤顶11，该预应力筋组包括两条相同的预应力筋7，两组预应力筋组通过钢构端板固定连接，该钢构端板包括第一钢构端板8和第二钢构端板9，其中，第一钢构端板8设置在第一节段构件3的侧端，第一钢构端板8与第一节段构件3之间设置有加载垫块10，第二钢构端板9置在第二节段构件4侧端，预应力张拉千斤顶11固定设置在第二钢构端板9上，预应力张拉千斤顶11加载在第二节段构件4上。在此具体实施例中，水平设置的位移传感器15的一端接在第一节段构件3上，水平设置的位移传感器15的另一端接在第二节段构件4上，该水平设置的位移传感器15的两端的连线与垂直接缝6的中心线垂直。在此具体实施例中，竖向设置的第一位移传感器14的一端接在第一节段构件3上，竖向设置的第一位移传感器14的另一端接在第二节段构件4上，竖向设置的第一位移传感器14的两端的连线与上水平面接缝12的中心线垂直；竖向设置的第二位移传感器16的一端接在第一节段构件3上，竖向设置的第二位移传感器16的另一端接在第二节段构件4上，竖向设置的第二位移传感器16的两端的连线与下水平面接缝13的中心线垂直。在此具体实施例中，形成垂直接缝6的第一节段构件3与第二节段构件4相对的内表面为平面。在此具体实施例中，垂直接缝6为干接缝。实施例二其他部分与实施例一相同，其不同之处在于形成垂直接缝的第一节段构件3与第二节段构件4相对的内表面为上设置有剪力键，如图3所示。实施例三其他部分与实施例一相同，其不同之处在于垂直接缝6为湿接缝，如图4所示，其中该湿接缝中灌注有混凝土或砂浆或环氧胶。实施例四其他部分与实施例二相同，其不同之处在于垂直接缝6为带剪力键的湿接缝，如图5所示，其中该湿接缝中灌注有混凝土或砂浆或环氧胶。
权利要求
1.一种体外预应力预制拼装混凝土构件接缝抗剪强度试验装置，包括加载台座、设置在加载台座上的支座、预制拼装构件和加载在预制拼装构件上的液压千斤顶，所述的预制拼装构件设置在所述的支座上，所述的预制拼装构件包括第一节段构件和第二节段构件，其特征在于所述的第一节段构件设置在所述的支座上，所述的液压千斤顶加载在所述的第二节段构件的上端面上；所述的第一节段构件的横截面为L型，所述的第二节段构件的横截面为倒L型，所述的第一节段构件与所述的第二节段构件通过体外预应力张拉装置拼装形成垂直接缝、上水平面接缝和下水平面接缝，所述的上水平面接缝上跨接有至少一个竖向设置的第一位移传感器，所述的下水平面接缝上跨接有至少一个竖向设置的第二位移传感器，所述的垂直接缝上跨接有一组水平设置的位移传感器；所述的支座与所述的液压千斤顶的中心连线与所述的垂直接缝的中心线重合。
2.如权利要求1所述的一种体外预应力预制拼装混凝土构件接缝抗剪强度试验装置，其特征在于所述的体外预应力张拉装置包括分别设置在所述的预制拼装构件前后端面的预应力筋组和预应力张拉千斤顶，所述的预应力筋组包括两条相同的预应力筋，所述的两组预应力筋组通过钢构端板固定连接，所述的钢构端板包括第一钢构端板和第二钢构端板，所述的第一钢构端板设置在所述的第一节段构件的侧端，所述的第一钢构端板与所述的第一节段构件之间设置有加载垫块，所述的第二钢构端板设置在所述的第二节段构件的侧端，所述的预应力张拉千斤顶固定设置在所述的第二钢构端板上，所述的预应力张拉千斤顶加载在所述的第二节段构件上。
3.如权利要求1所述的一种体外预应力预制拼装混凝土构件接缝抗剪强度试验装置，其特征在于所述的水平设置的位移传感器的一端接在所述的第一节段构件上，所述的水平设置的位移传感器的另一端接在所述的第二节段构件上，所述的水平设置的位移传感器两端的连线与所述的垂直接缝的中心线垂直。
4.如权利要求1所述的一种体外预应力预制拼装混凝土构件接缝抗剪强度试验装置，其特征在于所述的竖向设置的第一位移传感器的一端接在所述的第一节段构件上，所述的竖向设置的第一位移传感器的另一端接在所述的第二节段构件上，所述的竖向设置的第一位移传感器的两端的连线与所述的上水平面接缝的中心线垂直；所述的竖向设置的第二位移传感器的一端接在所述的第一节段构件上，所述的竖向设置的第二位移传感器的另一端接在所述的第二节段构件上，所述的竖向设置的第二位移传感器的两端的连线与所述的下水平面接缝的中心线垂直。
5.如权利要求1所述的一种体外预应力预制拼装混凝土构件接缝抗剪强度试验装置，其特征在于所述的形成垂直接缝的第一节段构件与第二节段构件相对的内表面为平面。
6.如权利要求5所述的一种体外预应力预制拼装混凝土构件接缝抗剪强度试验装置，其特征在于所述的垂直接缝为干接缝。
7.如权利要求5所述的一种体外预应力预制拼装混凝土构件接缝抗剪强度试验装置，其特征在于所述的垂直接缝为湿接缝。
8.如权利要求1所述的一种体外预应力预制拼装混凝土构件接缝抗剪强度试验装置，其特征在于所述的形成垂直接缝的第一节段构件与第二节段构件相对的内表面为上设置有剪力键。
9.如权利要求8所述的一种体外预应力预制拼装混凝土构件接缝抗剪强度试验装置，其特征在于所述的垂直接缝为干接缝。
10.如权利要求8所述的一种体外预应力预制拼装混凝土构件接缝抗剪强度试验装置，其特征在于所述的垂直接缝为湿接缝。
全文摘要
本发明公开了一种体外预应力预制拼装混凝土构件接缝抗剪强度试验装置，特点是第一节段构件设置在支座上，液压千斤顶加载在第二节段构件的上端面上；第一节段构件的横截面为L型，第二节段构件的横截面为倒L型，第一节段构件与第二节段构件通过体外预应力张拉装置拼装形成垂直接缝、上水平面接缝和下水平面接缝，上水平面接缝和下水平面接缝上均跨接有至少一个竖向设置的位移传感器，垂直接缝上跨接有一组水平设置的位移传感器；支座与液压千斤顶的中心连线与垂直接缝的中心线重合。优点是该装置可避免被加载构件出现弯矩，实现纯剪切加载，在接缝处设置位移传感器，加载通过力与位移进行双控，可及时掌握加载破坏时间，具有一定的安全性。
文档编号G01N3/24GK103018114SQ20121050684
公开日2013年4月3日 申请日期2012年11月29日 优先权日2012年11月29日
发明者布占宇, 唐耀宏, 金俊杰, 刘珍昆, 杨博盛 申请人:宁波大学