4适配的顶螺杆214，底板22中心位置设有穿过试样钢筋的圆孔224 ；LVDT固定保护卡3，包括用于穿过LVDT的圆孔31，穿过钢筋的钢筋圆孔32和用于保护LVDT的限位凸块33。
[0016]如图9所示，粘结滑移试件由钢筋和混凝土两部分组成，钢筋锚固在混凝土内，钢筋下端用于试验机夹持加载，钢筋上端不施加荷载，处于自由状态，称为自由端。采用LVDT固定保护卡3将LVDT与试件固定过程中，LVDT固定于试件的钢筋自由端，LVDT端部与混凝土压紧，使LVDT向内缩进位移&调整LVDT固定保护卡3、LVDT和试件三者之间的相对位置，使限位凸块31与试件混凝土之间的距离Z略小于LVDT的有效量程，即LVDT最大伸缩值4与的差值。
[0017]上述静动态粘接滑移全过程曲线试验装置的试验方法，包括以下步骤:
第一，采用液压伺服试验机(I)的位移作为控制信号，采用三角波调试P、1、D参数，使液压伺服试验机I能够按照位移进行精确控制；
第二，按照图2所示组装试件拉拔框架2，螺杆23穿过顶板21和底板22螺纹孔223，并采用螺帽24将螺杆23与顶板21及底板22固定，将粘结滑移试件钢筋穿过圆孔224与液压伺服试验机I的下夹头夹住，球饺4与顶板21上的顶螺杆214拧紧后与液压伺服试验机I的上夹头夹住；
第三，按照图9所示采用LVDT固定保护卡3将LVDT固定于试件的钢筋自由端，LVDT端部与混凝土压紧，使LVDT向内缩进位移&调整LVDT固定保护卡3、LVDT和试件三者之间的相对位置，使限位凸块31与试件混凝土之间的距离Z略小于LVDT有效量程，即LVDT最大伸缩值在与S的差值；
经过步骤一至步骤三，如果采用试验机I位移作为控制信号进行加载，由于试件拉拔框架2各连接部分的间隙及受力变形，如图10所示，钢筋的滑移速率特别是在荷载上升阶段无法同位移的速率同步，因此需要采用钢筋滑移值及LVDT所测位移作为控制信号，从而需要经过本发明的第四步；
第四，采用LVDT作为控制信号，如图11和图12所示，采用三角波调试P、1、D参数，调试过程中钢筋处于拔出受拉状态，LVDT峰值各处于粘结滑移关系曲线线性上升段，使液压伺服试验机(I)能够按照LVDT进行精确控制；
由于钢筋与混凝土粘结拔出过程中荷载与滑移关系的刚度会出现较大变化，荷载上升段的刚度远大于荷载峰值处及荷载下降阶段，而P、1、D参数与试件的刚度密切相关，刚度的显著变化会影响控制效果，如果整个加载过程采用LVDT作为控制信号进行加载，如图13所示，钢筋拔出过程出现了明显抖动，导致试验失败。因此需要采用如下第五步进行加载。
[0018]第五，开始加载进行试验，加载方案分为两个阶段，为避免间隙及变形的影响从而能够得出恒定速率的钢筋滑移，第一阶段需采用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的0.6?0.8倍，在荷载接近峰值时，由于试件刚度发生变化而加载过程中P、1、D无法重新设置，因此第二阶段采用液压伺服试验机(I)的位移作为控制信号，目标值大于滑移最大值，记录液压伺服试验机(I)的荷载值、位移值和LVDT值。如图14所示，采用本发明提供的方法能够得到恒定速率的钢筋滑移值。
[0019]第六，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之间的关系曲线。如图15所示，为采用本发明得到的滑移速率分别为0.01mm/s和lOmm/s时粘结应力与钢筋滑移值的全过程关系曲线。
【主权项】
1.一种静动态粘结滑移全过程曲线试验装置，其特征在于:包括液压伺服试验机(I)，试件拉拔框架(2 )，LVDT固定保护卡(3 )，球饺(4 );所述的液压伺服试验机(I)通过球饺(4 )与试件拉拔框架(2 )相连接，试件拉拔框架(2 )用于固定试件，LVDT固定保护卡(3 )布置在试件钢筋的自由端。
2.根据权利要求1所述的静动态粘结滑移全过程曲线试验装置，其特征在于:所述的液压伺服试验机(I)包括一个或若干个LVDT (11)，液压伺服试验机(I)的位移信号与LVDT(Il)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。
3.根据权利要求1所述的静动态粘结滑移全过程曲线试验装置，其特征在于:所述的试件拉拔框架(2)包括顶板(21)、底板(22)、螺杆(23);所述的顶板(21)与底板(22)四角处分别设有能够穿过螺杆(23)的螺纹孔(233);顶板(21)顶端设有顶螺杆(214);底板(22)中心位置设有圆孔(224)。
4.根据权利要求1所述的静动态粘结滑移全过程曲线试验装置，其特征在于:所述的LVDT固定保护卡(3)包括用于穿过LVDT的圆孔(31)，穿过钢筋的钢筋圆孔(32)与用于保护LVDT的限位凸块(33);限位凸块(33)位于圆孔(31)和钢筋圆孔(32)之间。
5.利用权利要求1-4任意一项所述的静动态粘结滑移全过程曲线试验装置的试验方法，其特征在于:步骤如下: O:采用三角波进行液压伺服试验机(I)的位移P、1、D参数调试，使液压伺服试验机(I)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、1、D参数调试，三角波波峰值Sp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Sm的0.6?0.8倍，第二阶段采用液压伺服试验机(I)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(I)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。
【专利摘要】本发明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及方法。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，LVDT固定保护卡布置在试件钢筋的自由端。本发明提供的装置简单，可重复使用，操作方便。将整个加载方案分为两个阶段，第一阶段采用LVDT作为控制信号，可以消除试验装置各个环节间隙以及自身变形的影响，第二阶段采用位移作为控制信号，可以避免钢筋拔出过程中刚度变化的影响，在整个加载过程中获得稳定的滑移速率，从而能够研究不同滑移速率对粘结滑移本构关系的影响。
【IPC分类】G01N19-04
【公开号】CN104819933
【申请号】CN201510259061
【发明人】吴胜兴, 陈育志, 周继凯
【申请人】河海大学
【公开日】2015年8月5日
【申请日】2015年5月20日