本發(fā)明涉及一種測量鋼筋與水泥基復(fù)合材料粘結(jié)錨固性能的方法，屬于建筑結(jié)構(gòu)測定技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

鋼筋與水泥基復(fù)合材料的粘結(jié)錨固性能是鋼筋與水泥基材料結(jié)構(gòu)設(shè)計的基礎(chǔ)，粘結(jié)錨固性能主要是得到鋼筋與水泥基材料的粘結(jié)力與滑移量的關(guān)系曲線，分析曲線上各階段的特點和試樣的破壞形態(tài)。鋼筋與水泥基材料粘結(jié)段的平均相對滑移量，是通過加載端和自由端鋼筋的平均滑移量減去試樣的滑移量計算得到的。

現(xiàn)階段，鋼筋與水泥基復(fù)合材料粘結(jié)段處鋼筋滑移量的測定，常用的做法是在試樣表面粘貼鋁片，在試樣處架設(shè)位移計，測量鋼筋加載端和自由端的位移量；再在試塊表面布置位移計測定試樣的位移量。

但是上述傳統(tǒng)做法只能在試樣未開裂時得到位移計的讀數(shù)，一旦試樣開裂后，試樣表面脫落，位移計的架設(shè)裝置滑落，影響位移計的測量，對于動態(tài)疲勞加載，試樣損傷不斷累計，在累計到一定程度后，試樣破壞，也會影響位移計讀數(shù)，導(dǎo)致測量不出完整的力-滑移量曲線；而且位移計的安裝過程比較復(fù)雜，占用時間較長。

鋼筋與水泥基復(fù)合材料的力-滑移曲線是結(jié)構(gòu)設(shè)計的關(guān)鍵參數(shù)，因此迫切需要一種更為簡單、準(zhǔn)確的方法研究鋼筋與水泥基復(fù)合材料的粘結(jié)錨固性能。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

技術(shù)問題：本發(fā)明的目的在于提供一種測量鋼筋與水泥基復(fù)合材料粘結(jié)錨固性能的方法，該方法可得到較為完整的粘結(jié)力-滑移量曲線，而且安裝簡單，操作方便。

技術(shù)方案：本發(fā)明的提供了一種測量鋼筋與水泥基復(fù)合材料粘結(jié)錨固性能的方法，所述的鋼筋與水泥基復(fù)合材料中鋼筋上下貫穿水泥基材料，位于水泥基材料上方的鋼筋為鋼筋自由端，位于水泥基材料下方的鋼筋為鋼筋加載端，位于水泥基材料內(nèi)部的鋼筋自上而下依次為鋼筋脫粘段、鋼筋粘結(jié)段和鋼筋脫粘段；該復(fù)合材料粘結(jié)錨固性能的測量方法包括以下步驟：

1)鋼筋脫粘段的設(shè)置：標(biāo)記鋼筋與水泥基復(fù)合材料中鋼筋脫粘段的長度，在鋼筋脫粘段位置用聚氯乙烯管脫粘；

2)測量鋼筋加載端自由伸長量，在鋼筋加載端上均勻粘貼應(yīng)變片，并預(yù)留出鋼筋夾頭夾持的位置；所述應(yīng)變片連接導(dǎo)線，用以采集鋼筋應(yīng)變，并用萬用表測其電阻，確保導(dǎo)線與應(yīng)變片焊接正常；

3)位移計的設(shè)置：在鋼筋加載端處標(biāo)出鋼筋夾頭夾持的長度，即鋼筋夾頭長度，調(diào)節(jié)鋼筋夾頭位置至標(biāo)定處，并夾緊鋼筋，之后在鋼筋自由端和鋼筋與水泥基復(fù)合材料中水泥基材料的表面分別安裝位移計，分別測量加載過程中鋼筋自由端位移量及鋼筋與水泥基復(fù)合材料的相對位移量；

4)試驗加載：將鋼筋與水泥基復(fù)合材料置于加載試驗設(shè)備上進(jìn)行加載試驗，試驗加載力和鋼筋夾頭位移量由加載試驗設(shè)備測量得到；所述應(yīng)變片和位移計連接在數(shù)字采集儀上，設(shè)置數(shù)字采集儀的采集頻率與試驗加載力、鋼筋夾頭位移的頻率一致；

5)數(shù)據(jù)處理：

鋼筋平均應(yīng)變＝鋼筋所有應(yīng)變之和/應(yīng)變片數(shù)量；

鋼筋加載端滑移量＝鋼筋夾頭位移量－(鋼筋加載端自由伸長量－鋼筋夾頭長度+鋼筋脫粘段長度)×鋼筋平均應(yīng)變；

鋼筋粘結(jié)段中鋼筋平均相對滑移量＝(鋼筋加載端滑移量+鋼筋自由端位移量)/2－鋼筋與水泥基復(fù)合材料的相對位移量，得到鋼筋與水泥基復(fù)合材料的力-滑移曲線。

其中：

步驟2)所述的測量鋼筋加載端的自由伸長量是指用直尺測量加載實驗前鋼筋加載端的長度；所述的均勻粘貼應(yīng)變片是指在鋼筋加載端的一側(cè)，每間隔30mm～50mm粘貼bx120-3aa應(yīng)變片。

步驟3)所述的鋼筋夾頭長度(b)為50mm～80mm。

所述的水泥基復(fù)合材料是混凝土或纖維增強(qiáng)水泥基復(fù)合材料。

所述的鋼筋是光圓鋼筋或者帶肋鋼筋。

該方法適用于鋼筋與水泥基復(fù)合材料靜態(tài)加載試驗或者動態(tài)疲勞加載試驗。

有益效果：與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有一下優(yōu)點：本發(fā)明的試驗裝置簡單，操作方便，可得到完整的鋼筋與水泥基復(fù)合材料的粘結(jié)力-滑移曲線，有助于分析在加載各個階段中，試樣的受力特點及破壞形態(tài)。

附圖說明

圖1是鋼筋與水泥基復(fù)合材料粘結(jié)錨固試驗的加載試驗設(shè)備；

圖2是鋼筋與水泥基復(fù)合材料粘結(jié)錨固試驗的加載試驗設(shè)備局部放大圖；

圖3為實例1中鋼筋直徑是12mm，粘結(jié)段長度為36mm，鋼筋與水泥基復(fù)合材料的粘結(jié)力-滑移量曲線圖；

圖4為實例2中鋼筋直徑是12mm，粘結(jié)段長度為48mm，鋼筋與水泥基復(fù)合材料的粘結(jié)力-滑移量曲線圖；

圖5為實例3中鋼筋直徑是12mm，粘結(jié)段長度為60mm，鋼筋與水泥基復(fù)合材料的粘結(jié)力-滑移量曲線圖；

圖中有：螺栓1、吊籃栓桿2、吊籃上板3、吊籃下板4、鋼筋與水泥基復(fù)合材料5、鋼筋自由端6、鋼筋加載端7、聚氯乙烯管8、鋼筋粘結(jié)段9、鋼制墊塊10、位移計11、應(yīng)變片12、鋼筋夾頭13、導(dǎo)線14、數(shù)字采集儀15、鋼筋脫粘段長度a、鋼筋夾頭長度b、鋼筋加載端自由伸長量c。

具體實施方式

為了更好地理解本發(fā)明，下面結(jié)合實施案例進(jìn)一步闡明本發(fā)明的內(nèi)容，但本發(fā)明的內(nèi)容不僅僅局限于下面的實施例。

實例1：

本發(fā)明的鋼筋與水泥基復(fù)合材料粘結(jié)錨固性能測定的改進(jìn)簡易方法具體實施步驟為：

1)試樣采用150mm的鋼筋與水泥基復(fù)合材料5，鋼筋直徑為12mm，粘結(jié)段9長度是36mm，測量鋼筋加載端自由伸長量c，預(yù)留70mm鋼筋夾頭長度b，并做標(biāo)記，在剩余長度上每隔40mm粘貼型號為bx120-3aa應(yīng)變片12，并焊接導(dǎo)線14，用萬用表測其電阻，確保導(dǎo)線14與應(yīng)變片12焊接正常；

2)擰緊加載試驗設(shè)備中螺栓1、吊籃栓桿2，保證吊籃上板3、吊籃下板4處于水平位置，安裝鋼筋與水泥基復(fù)合材料，調(diào)節(jié)鋼筋夾頭13距離，將鋼筋夾持到原標(biāo)記的位置，夾緊鋼筋，然后在鋼筋自由端6安裝位移計11以測量鋼筋自由端6位移量，在鋼筋與水泥基復(fù)合材料5中水泥基材料的表面安裝位移計，測量加載過程中鋼筋與水泥基復(fù)合材料5的相對位移量；

3)將鋼筋與水泥基復(fù)合材料5置于加載試驗設(shè)備上進(jìn)行加載試驗，試驗加載力和鋼筋夾頭13位移量由加載試驗設(shè)備測量得到；所述應(yīng)變片12和位移計11連接在數(shù)字采集儀15上，設(shè)置數(shù)字采集儀15的采集頻率與試驗加載力、鋼筋夾頭13位移的頻率一致；將應(yīng)變片12、位移計11、鋼筋夾頭13位移清零，然后進(jìn)行加載；

4)待試驗完成后，進(jìn)行數(shù)據(jù)處理：

鋼筋平均應(yīng)變＝鋼筋所有應(yīng)變之和/應(yīng)變片12數(shù)量；

鋼筋加載端滑移量＝鋼筋夾頭13位移量－(鋼筋加載端自由伸長量c－鋼筋夾頭長度b+鋼筋脫粘段長度a)×鋼筋平均應(yīng)變；

鋼筋粘結(jié)段9中鋼筋平均相對滑移量＝(鋼筋加載端滑移量+鋼筋自由端(6)位移量)/2－鋼筋與水泥基復(fù)合材料5的相對位移量，最后分析得到鋼筋與水泥基復(fù)合材料5的力-滑移曲線。

實例2：

本發(fā)明的鋼筋與水泥基復(fù)合材料粘結(jié)錨固性能測定的改進(jìn)簡易方法具體實施步驟為：

1)試樣采用150mm的鋼筋與水泥基復(fù)合材料5，鋼筋直徑為12mm，粘結(jié)段9長度是48mm，測量鋼筋加載端自由伸長量c，預(yù)留80mm鋼筋夾頭長度b，并做標(biāo)記，在剩余長度上每隔30mm粘貼型號為bx120-3aa應(yīng)變片12，并焊接導(dǎo)線14，用萬用表測其電阻，確保導(dǎo)線14與應(yīng)變片12焊接正常；

2)擰緊加載試驗設(shè)備中螺栓1、吊籃栓桿2，保證吊籃上板3、吊籃下板4處于水平位置，安裝鋼筋與水泥基復(fù)合材料，調(diào)節(jié)鋼筋夾頭13距離，將鋼筋夾持到原標(biāo)記的位置，夾緊鋼筋，然后在鋼筋自由端6安裝位移計11以測量鋼筋自由端6位移量，在鋼筋與水泥基復(fù)合材料5中水泥基材料的表面安裝位移計，測量加載過程中鋼筋與水泥基復(fù)合材料5的相對位移量；

3)將鋼筋與水泥基復(fù)合材料5置于加載試驗設(shè)備上進(jìn)行加載試驗，試驗加載力和鋼筋夾頭13位移量由加載試驗設(shè)備測量得到；所述應(yīng)變片12和位移計11連接在數(shù)字采集儀15上，設(shè)置數(shù)字采集儀15的采集頻率與試驗加載力、鋼筋夾頭13位移的頻率一致；將應(yīng)變片12、位移計11、鋼筋夾頭13位移清零，然后進(jìn)行加載；

4)待試驗完成后，進(jìn)行數(shù)據(jù)處理：

鋼筋平均應(yīng)變＝鋼筋所有應(yīng)變之和/應(yīng)變片12數(shù)量；

鋼筋加載端滑移量＝鋼筋夾頭13位移量－(鋼筋加載端自由伸長量c－鋼筋夾頭長度b+鋼筋脫粘段長度a)×鋼筋平均應(yīng)變；

鋼筋粘結(jié)段9中鋼筋平均相對滑移量＝(鋼筋加載端滑移量+鋼筋自由端(6)位移量)/2－鋼筋與水泥基復(fù)合材料5的相對位移量，最后分析得到鋼筋與水泥基復(fù)合材料5的力-滑移曲線。

實例3：

本發(fā)明的鋼筋與水泥基復(fù)合材料粘結(jié)錨固性能測定的改進(jìn)簡易方法具體實施步驟為：

1)試樣采用150mm的鋼筋與水泥基復(fù)合材料5，鋼筋直徑為12mm，粘結(jié)段9長度是60mm，測量鋼筋加載端自由伸長量c，預(yù)留50mm鋼筋夾頭長度b，并做標(biāo)記，在剩余長度上每隔50mm粘貼型號為bx120-3aa應(yīng)變片12，并焊接導(dǎo)線14，用萬用表測其電阻，確保導(dǎo)線14與應(yīng)變片12焊接正常；

2)擰緊加載試驗設(shè)備中螺栓1、吊籃栓桿2，保證吊籃上板3、吊籃下板4處于水平位置，安裝鋼筋與水泥基復(fù)合材料，調(diào)節(jié)鋼筋夾頭13距離，將鋼筋夾持到原標(biāo)記的位置，夾緊鋼筋，然后在鋼筋自由端6安裝位移計11以測量鋼筋自由端6位移量，在鋼筋與水泥基復(fù)合材料5中水泥基材料的表面安裝位移計，測量加載過程中鋼筋與水泥基復(fù)合材料5的相對位移量；

3)將鋼筋與水泥基復(fù)合材料5置于加載試驗設(shè)備上進(jìn)行加載試驗，試驗加載力和鋼筋夾頭13位移量由加載試驗設(shè)備測量得到；所述應(yīng)變片12和位移計11連接在數(shù)字采集儀15上，設(shè)置數(shù)字采集儀15的采集頻率與試驗加載力、鋼筋夾頭13位移的頻率一致；將應(yīng)變片12、位移計11、鋼筋夾頭13位移清零，然后進(jìn)行加載；

4)待試驗完成后，進(jìn)行數(shù)據(jù)處理：

鋼筋平均應(yīng)變＝鋼筋所有應(yīng)變之和/應(yīng)變片12數(shù)量；

鋼筋加載端滑移量＝鋼筋夾頭13位移量－(鋼筋加載端自由伸長量c－鋼筋夾頭長度b+鋼筋脫粘段長度a)×鋼筋平均應(yīng)變；

鋼筋粘結(jié)段9中鋼筋平均相對滑移量＝(鋼筋加載端滑移量+鋼筋自由端(6)位移量)/2－鋼筋與水泥基復(fù)合材料5的相對位移量，最后分析得到鋼筋與水泥基復(fù)合材料5的力-滑移曲線。

以上所述，僅為本發(fā)明的具體實施方式，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明所揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可不經(jīng)過創(chuàng)造性勞動想到的變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)該以權(quán)利要求書所限定的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。