本發(fā)明屬于結(jié)構(gòu)檢測試驗(yàn)，具體涉及一種爬錐抗剪承載力試驗(yàn)裝置及試驗(yàn)方法。

背景技術(shù)：

1、爬錐一般指的是一種螺紋狀的錐形工具，通常用于建筑和工程領(lǐng)域。它的獨(dú)特形狀和設(shè)計(jì)使其能夠在特定條件下通過螺旋運(yùn)動進(jìn)行承載和固定。爬錐在一些特定的應(yīng)用中能夠提供高效的固定和支撐，尤其在需要耐受較大剪力和承載力的場景中表現(xiàn)尤為突出。了解和測試爬錐的抗剪承載力是確保結(jié)構(gòu)安全和穩(wěn)定的關(guān)鍵。

2、目前，普遍采用反力架與千斤頂組合的方式對小型低承載力爬錐進(jìn)行壓剪測試。采用該方法，爬錐需頻繁轉(zhuǎn)移至反力架內(nèi)部進(jìn)行操作，增加了操作繁瑣性和時間成本。授權(quán)公告號為cn220366928u的中國實(shí)用新型專利公開了一種爬錐應(yīng)力監(jiān)測系統(tǒng)，其中應(yīng)力片傳感器設(shè)置在爬錐連接段靠近內(nèi)側(cè)通孔一端的底面，且與數(shù)據(jù)采集裝置電連接。通過在連接桿最不利受力點(diǎn)設(shè)置應(yīng)力片傳感器，以檢測該處所受垂直荷載，再通過數(shù)據(jù)采集裝置將所監(jiān)測數(shù)據(jù)顯示給施工人員。該方法受力模式單一，無法全面反映爬錐在實(shí)際使用中的綜合性能。

3、如果采用微機(jī)控制電液伺服多功能試驗(yàn)機(jī)等大型設(shè)備，或者專門設(shè)計(jì)的反力架與大噸位千斤頂，則存在混凝土試件難以進(jìn)行固定的問題。在爬錐前端施加壓力時，由于混凝土試塊的重心位置，容易引發(fā)前傾力矩，導(dǎo)致混凝土試件出現(xiàn)不穩(wěn)定現(xiàn)象。這種情況直接影響了爬錐抗剪性能測試的精度與可靠性，甚至可能引發(fā)試件傾覆，最終導(dǎo)致試驗(yàn)失敗。

4、因此，亟需提供一種能夠直接在試驗(yàn)構(gòu)件上直接安裝的爬錐抗剪承載力試驗(yàn)裝置，加載時達(dá)到自平衡狀態(tài)，快速高效地完成試驗(yàn)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于解決現(xiàn)有技術(shù)中的不足，并提供一種爬錐抗剪承載力試驗(yàn)裝置及試驗(yàn)方法。

2、本發(fā)明所采用的具體技術(shù)方案如下：

3、第一方面，本發(fā)明提供一種爬錐抗剪承載力試驗(yàn)裝置，包括試驗(yàn)構(gòu)件結(jié)構(gòu)、加壓裝置和自平衡連接裝置；

4、所述自平衡連接裝置包括連接座、拉桿和后錨梁；所述連接座布置在試驗(yàn)構(gòu)件結(jié)構(gòu)的上表面；所述后錨梁布置在連接座的上表面，后錨梁的布置方向與連接座的長度方向垂直；所述拉桿垂直于試驗(yàn)構(gòu)件結(jié)構(gòu)設(shè)置，拉桿下端預(yù)先埋設(shè)在試驗(yàn)構(gòu)件結(jié)構(gòu)內(nèi)，拉桿上端穿過后錨梁后通過自平衡連接裝置固定件與后錨梁固定連接；

5、所述加壓裝置包括連接桿、起重裝置和加壓座；所述連接桿垂直于試驗(yàn)構(gòu)件結(jié)構(gòu)設(shè)置，連接桿下端與試驗(yàn)構(gòu)件結(jié)構(gòu)中的爬錐連接座固定連接；所述加壓座固定在連接座的上表面，且與后錨梁平行；連接桿上端依次穿過加壓座和起重裝置后，通過加壓裝置固定件與起重裝置固定連接；當(dāng)起重裝置對下方的試驗(yàn)構(gòu)件結(jié)構(gòu)提供豎直向上剪力時，通過自平衡連接裝置分散力，實(shí)現(xiàn)自平衡。

6、作為優(yōu)選，所述試驗(yàn)構(gòu)件結(jié)構(gòu)包括墻體、預(yù)埋錐體、連接件、爬錐連接座和爬錐適配器；所述預(yù)埋錐體預(yù)先埋設(shè)在墻體內(nèi)，所述爬錐適配器設(shè)置在墻體的外側(cè)壁上，連接件依次穿過爬錐適配器、爬錐連接座與預(yù)埋錐體構(gòu)成螺栓連接；所述爬錐連接座與墻體的外側(cè)壁貼合。

7、進(jìn)一步的，所述加壓座采用兩根槽鋼，兩根槽鋼的腹板之間的間隙用于穿過連接桿；所述后錨梁采用兩根槽鋼，兩根槽鋼的腹板之間的間隙用于穿過拉桿。

8、進(jìn)一步的，所述拉桿下端預(yù)先埋設(shè)在試驗(yàn)構(gòu)件結(jié)構(gòu)中墻體內(nèi)的深度與預(yù)埋錐體的埋設(shè)深度相同。

9、進(jìn)一步的，所述連接座下表面和試驗(yàn)構(gòu)件結(jié)構(gòu)上表面接觸處設(shè)置若干墊板；所述加壓裝置固定件和起重裝置之間設(shè)置螺桿錨板。

10、進(jìn)一步的，所述連接座的長度大于試驗(yàn)構(gòu)件結(jié)構(gòu)中墻體的寬度，連接座下表面靠近拉桿的一側(cè)固定有限位件。

11、進(jìn)一步的，所述加壓裝置固定件采用螺母，所述自平衡連接裝置固定件采用鑄鋼螺母。

12、進(jìn)一步的，所述起重裝置中包括壓力傳感器和壓力顯示表，壓力傳感器將壓力信號轉(zhuǎn)化為電信號后，通過電路傳至壓力顯示表中顯示數(shù)值；所述起重裝置采用空心千斤頂。

13、進(jìn)一步的，所述連接座、限位件均采用h200×200型鋼。

14、第二方面，本發(fā)明提供一種利用第一方面所述爬錐抗剪承載力試驗(yàn)裝置的試驗(yàn)方法，具體步驟如下：

15、s1：根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙進(jìn)行鋼筋、模板安裝，將預(yù)埋錐體和拉桿進(jìn)行定位預(yù)埋固定；完成預(yù)埋固定后采用混凝土澆筑墻體；混凝土養(yǎng)護(hù)完成后，得到完整的試驗(yàn)構(gòu)件結(jié)構(gòu)；拉桿垂直于試驗(yàn)構(gòu)件結(jié)構(gòu)設(shè)置，拉桿下端預(yù)埋在試驗(yàn)構(gòu)件結(jié)構(gòu)內(nèi)；

16、s2：在試驗(yàn)構(gòu)件結(jié)構(gòu)預(yù)先埋設(shè)的預(yù)埋錐體處，依次放置爬錐連接座以及與預(yù)埋錐體匹配的爬錐適配器，連接件依次穿過爬錐適配器、爬錐連接座與預(yù)埋錐體構(gòu)成螺栓連接；爬錐連接座與墻體的外側(cè)壁貼合，爬錐適配器設(shè)置在爬錐連接座外側(cè)；

17、s3：連接桿垂直于試驗(yàn)構(gòu)件結(jié)構(gòu)設(shè)置，將連接桿的下端通過滿焊方式與爬錐連接座固定連接；

18、s4：在墻體上表面設(shè)置連接座，連接座沿著墻體的寬度方向布置，且連接座設(shè)置在拉桿之間；

19、s5：在連接座的上表面設(shè)置后錨梁，后錨梁的布置方向與連接座的長度方向垂直；后錨梁設(shè)置在拉桿的前后兩側(cè)，拉桿上端穿過后錨梁后通過自平衡連接裝置固定件與后錨梁固定連接；

20、s6：在連接桿的前后兩側(cè)設(shè)置加壓座，起重裝置穿過連接桿上端后放置在加壓座上方；連接桿上端通過加壓裝置固定件與起重裝置固定連接；

21、s7：利用起重裝置進(jìn)行分級加壓，通過連接桿帶動爬錐連接座豎直向上，使得爬錐適配器以及預(yù)埋錐體產(chǎn)生豎直向上的剪力，直至試驗(yàn)構(gòu)件結(jié)構(gòu)破壞，記錄起重裝置顯示的壓力數(shù)值，完成爬錐抗剪承載力試驗(yàn)。

22、本發(fā)明相對于現(xiàn)有技術(shù)而言，具有以下有益效果：

23、（1）本發(fā)明提供了自平衡連接裝置，前端與后端分別設(shè)置加壓裝置和后錨梁，通過前后端的穩(wěn)定錨固，實(shí)現(xiàn)爬錐抗剪承載力試驗(yàn)過程的自平衡。該裝置取消了現(xiàn)有爬錐抗剪承載力試驗(yàn)裝置中的反力架，降低了加載過程中因結(jié)構(gòu)前翻可能引發(fā)的結(jié)果不準(zhǔn)確問題，并有效減少了實(shí)施過程中的安全風(fēng)險。

24、（2）本發(fā)明提供的爬錐抗剪承載力試驗(yàn)裝置安裝過程簡便快捷，所需的設(shè)備與裝置通過簡單的加工工序即可迅速完成制作，且可直接在項(xiàng)目現(xiàn)場進(jìn)行測試，極大地提升了工作效率與靈活性，降低經(jīng)濟(jì)成本。

技術(shù)特征：

1.一種爬錐抗剪承載力試驗(yàn)裝置，其特征在于，包括試驗(yàn)構(gòu)件結(jié)構(gòu)（1）、加壓裝置（2）和自平衡連接裝置（3）；

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的爬錐抗剪承載力試驗(yàn)裝置，其特征在于，所述試驗(yàn)構(gòu)件結(jié)構(gòu)（1）包括墻體（13）、預(yù)埋錐體（11）、連接件（12）、爬錐連接座（14）和爬錐適配器；所述預(yù)埋錐體（11）預(yù)先埋設(shè)在墻體（13）內(nèi)，所述爬錐適配器設(shè)置在墻體（13）的外側(cè)壁上，連接件（12）依次穿過爬錐適配器、爬錐連接座（14）與預(yù)埋錐體（11）構(gòu)成螺栓連接；所述爬錐連接座（14）與墻體（13）的外側(cè)壁貼合。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的爬錐抗剪承載力試驗(yàn)裝置，其特征在于，所述加壓座（23）采用兩根槽鋼，兩根槽鋼的腹板之間的間隙用于穿過連接桿（21）；所述后錨梁（34）采用兩根槽鋼，兩根槽鋼的腹板之間的間隙用于穿過拉桿（32）。

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的爬錐抗剪承載力試驗(yàn)裝置，其特征在于，所述拉桿（32）下端預(yù)先埋設(shè)在試驗(yàn)構(gòu)件結(jié)構(gòu)（1）中墻體（13）內(nèi)的深度與預(yù)埋錐體（11）的埋設(shè)深度相同。

5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的爬錐抗剪承載力試驗(yàn)裝置，其特征在于，所述連接座（31）下表面和試驗(yàn)構(gòu)件結(jié)構(gòu)（1）上表面接觸處設(shè)置若干墊板（35）；所述加壓裝置固定件（25）和起重裝置（22）之間設(shè)置螺桿錨板（24）。

6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的爬錐抗剪承載力試驗(yàn)裝置，其特征在于，所述連接座（31）的長度大于試驗(yàn)構(gòu)件結(jié)構(gòu)（1）中墻體（13）的寬度，連接座（31）下表面靠近拉桿（32）的一側(cè)固定有限位件（36）。

7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的爬錐抗剪承載力試驗(yàn)裝置，其特征在于，所述加壓裝置固定件（25）采用螺母，所述自平衡連接裝置固定件（33）采用鑄鋼螺母。

8.根據(jù)權(quán)利要求2所述的爬錐抗剪承載力試驗(yàn)裝置，其特征在于，所述起重裝置（22）中包括壓力傳感器和壓力顯示表，壓力傳感器將壓力信號轉(zhuǎn)化為電信號后，通過電路傳至壓力顯示表中顯示數(shù)值；所述起重裝置（22）采用空心液壓千斤頂。

9.根據(jù)權(quán)利要求2所述的爬錐抗剪承載力試驗(yàn)裝置，其特征在于，所述連接座（31）、限位件（36）均采用h200×200型鋼。

10.一種利用權(quán)利要求2~9任一所述爬錐抗剪承載力試驗(yàn)裝置的試驗(yàn)方法，其特征在于，具體步驟如下：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種爬錐抗剪承載力試驗(yàn)裝置及試驗(yàn)方法，屬于結(jié)構(gòu)檢測試驗(yàn)技術(shù)領(lǐng)域。該裝置包括試驗(yàn)構(gòu)件結(jié)構(gòu)、加壓裝置和自平衡連接裝置。自平衡連接裝置包括連接座、拉桿和后錨梁，連接座布置在試驗(yàn)構(gòu)件結(jié)構(gòu)的上表面，后錨梁布置在連接座的上表面且布置方向與連接座的長度方向垂直。拉桿下端預(yù)埋在試驗(yàn)構(gòu)件結(jié)構(gòu)內(nèi)，上端穿過后錨梁后通過固定件與后錨梁連接。加壓裝置包括連接桿、起重裝置和加壓座。連接桿下端與試驗(yàn)構(gòu)件結(jié)構(gòu)固定連接。加壓座固定在連接座的上表面，且與后錨梁平行。連接桿上端依次穿過加壓座、起重裝置后，通過固定件與起重裝置固定連接。當(dāng)起重裝置對下方的試驗(yàn)構(gòu)件結(jié)構(gòu)提供向上剪力時，通過自平衡連接裝置分散力，實(shí)現(xiàn)自平衡。

技術(shù)研發(fā)人員：黃蘇夢,劉玉濤,符史勇,李奔,崔朝赟
受保護(hù)的技術(shù)使用者：浙江鎧甲建筑科技有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/19