本发明涉及土木工程混凝土结构试验，尤其是一种基于梁端式试验测钢混梁粘结性能的方法及辅助装置。
背景技术：
1、钢筋混凝土梁端式试验是一种用于研究混凝土梁在端部受拉时钢筋和混凝土粘结性能的实验方法，在已有的研究中大部分学者采用梁式试验来研究钢筋混凝土的粘结性能，由于梁式试件的体积大对于粘结性能试验的开展带来了很大的困难，并且梁端式试件的实验结果与梁式试件的实验结果相近，因此，开展梁端式试验来研究钢筋混凝土的粘结性能有重要意义。
2、在钢筋混凝土梁端式试验中，梁端的限制是为了模拟实际建筑结构中的支座或连接条件，以更准确地评估混凝土梁在真实工况下的性能。在已有的研究中学者大多采用端部夹具将混凝土梁的端部夹紧以防止移动，但存在夹具的接触点可能导致局部应力集中，这与梁的实际受力情况不符。还有的学者采用施加支架或支柱等侧向支撑来防止梁的侧向移动，但由于混凝土试件制备时的尺寸会存在偏差，支架、支柱等侧向支撑往往会与试件存在较大空隙，影响试验精度，并且试验前的准备工作和操作复杂性大大增加。因此，现有技术需要一种减小应力集中效应、减小试件与约束装置空隙、并且操作简便的实验方法以测定钢筋混凝土梁粘结性能。
技术实现思路
1、本申请的目的在于提供一种基于梁端式试验测钢混梁粘结性能的方法及辅助装置，旨在解决上述现有技术中的问题。
2、本申请提供了一种基于梁端式试验测钢混梁粘结性能的辅助装置，包括双层镂空支撑架，所述双层镂空支撑架包括上层镂空板、钢筋柱、置物板和下底板，所述上层镂空板和置物板间通过四根钢筋柱固定连接，所述置物板和下底板间通过四根钢筋柱固定连接，所述钢筋柱固定连接在所述置物板的上下表面顶角位置；所述上层镂空板下表面左端固定连接有工字型顶部垫片，所述工字型顶部垫片底板与上层镂空板平行放置，所述工字型顶部垫片下方通过螺栓连接有两个小型千斤顶；所述置物板上表面右端固定连接有工字型侧部垫片，所述工字型侧部垫片底板与置物板垂直放置，所述置物板为u型，所述置物板开口下方连接有电测位移计；所述下底板底部设置有与加载装置结合的插销。
3、本申请提供了一种基于梁端式试验测钢混梁粘结性能的方法，包括如下步骤：
4、步骤一：设计试件，用于浇筑梁端式钢筋混凝土试件；
5、步骤二：调试mts拉拔试验机，用于对梁端式试件进行加载；
6、步骤三：安装夹头，用于对试件施加竖向荷载；
7、步骤四：固定辅助装置，用于对梁端式试件施加位移约束；
8、步骤五：放置试件，作为研究对象用于加载；
9、步骤六：根据试件尺寸放置镂空体积，选择合适尺寸的工字型顶部垫片和工字型侧部垫片替换至辅助装置上；
10、步骤七：接入电测位移计，用于测定加载时钢筋与混凝土之间的相对位移；
11、步骤八：对试件施加竖向荷载，用于探究试件的粘结性能；
12、步骤九：分析实验数据，绘制出粘结-滑移曲线。
13、进一步地，设计试件，用于浇筑梁端式钢筋混凝土试件：设计梁端式钢筋混凝土试件的尺寸为 500mm×250mm×150mm，采用c30混凝土浇筑，纵向带肋钢筋采用hrb400钢筋，箍筋和架立筋均采用 hpb300，为实现对梁端式试件内部粘结区粘结性能的研究，在钢筋不带肋的部分（非粘结区）均采用pvc塑料管包裹。用于试验的试件均经过 28 天标准养护。
14、进一步地，调试mts拉拔试验机，用于对梁端式试件进行加载：调试mts拉拔试验机软件。
15、进一步地，安装夹头，用于对试件施加竖向荷载：选择适合对带肋钢筋进行拉拔试验的夹具，将夹具放置到mts试验机顶部并通过销栓结构将夹具进行固定，调试夹具两片夹头之间的空隙，使空隙略大于钢筋直径，防止预加载时对钢筋造成损坏。
16、进一步地，固定辅助装置，用于对梁端式试件施加位移约束：将辅助装置放置在mts试验机加载区域，将下底板插销插入mts试验机凹槽中，使辅助装置与mts试验机成为一个整体结构。
17、进一步地，放置试件，作为研究对象用于加载：将梁端式试件钢筋端向上，混凝土端向下放置在置物板上。
18、进一步地，根据放置梁端式试件后镂空处的体积选择合适大小的工字型顶部垫片和工字型侧部垫片替换至辅助装置上，接着在工字型顶部垫片下表面锚栓两个小型千斤顶用来精准减小试件与加载装置间的空隙，有效约束试件的竖向位移，工字型侧部垫片用来约束试件的横向位移。
19、进一步地，接入电测位移计，用于测定加载时钢筋与混凝土之间的相对位移：将电测位移计放置于辅助装置下层，将电测位移计与数据采集仪相连接，电测位移计顶部圆珠充分与试件底部相接触以保证测得数据的准确性。
20、进一步地，对试件施加竖向荷载，用于探究试件的粘结性能：用mts试验机施加荷载的夹头与试件钢筋端相连接，并启动内置软件对试件进行加载。对梁端式试件进行预加载，先施加 0.2kn 的竖向荷载，使得钢筋端与mts试验机夹头紧密接触，对位移清0，后对梁端式试件进行加载，待混凝土试件出现明显的裂痕并且粘结滑移曲线出现明显下降时停止加载。
21、进一步地，分析实验数据，绘制出粘结-滑移曲线：对实验数据进行处理，计算平均粘结应力参数，据此判断在不同尺寸下梁端式试件的粘结滑移性能。
22、本发明的有益效果是：本发明基于减弱应力集中效应、降低试验操作难度、提高试验与实际工况匹配度的原则，在固定梁端式试件装置的空间结构上进行创新，辅助装置不仅利用顶部范围约束来削减应力集中，更可以通过锚栓工字型垫片和旋转小型千斤顶来固定各种型号的梁端式试件，精准模拟实际工况中梁端式试件的受力模式，增加了试验的可操作性和便捷性，解决了梁端式试件在用小型加载试验机进行梁式试验时的固定问题。配有电测位移计精准测量钢筋与混凝土之间的相对位移，采用本辅助装置使探究钢筋混凝土梁的粘结性能时能进行梁式试验，并且梁端式试件的受力情况与工程实际更加吻合，配有小型千斤顶的稳定装置完善了梁端式试件的梁式试验，配有电测位移计的测量装置提高了数据采集的精准度，弥补了现有技术的空缺。
1.一种基于梁端式试验测钢混梁粘结性能的辅助装置，其特征在于，包括双层镂空支撑架，所述双层镂空支撑架包括上层镂空板、钢筋柱、置物板和下底板，所述上层镂空板和置物板间通过四根钢筋柱固定连接，所述置物板和下底板间通过四根钢筋柱固定连接，所述钢筋柱固定连接在所述置物板的上下表面顶角位置；所述上层镂空板下表面左端固定连接有工字型顶部垫片，所述工字型顶部垫片底板与上层镂空板平行放置，所述工字型顶部垫片下方通过螺栓连接有两个小型千斤顶；所述置物板上表面右端固定连接有工字型侧部垫片，所述工字型侧部垫片底板与置物板垂直放置，所述置物板为u型，所述置物板开口下方连接有电测位移计；所述下底板底部设置有与加载装置结合的插销。
2.一种基于梁端式试验测钢混梁粘结性能的方法，其特征在于，包括如下步骤：
3.根据权利要求2所述的一种基于梁端式试验测钢混梁粘结性能的方法，其特征在于，设计梁端式钢筋混凝土试件采用c30混凝土浇筑，纵向带肋钢筋采用hrb400 钢筋，箍筋和架立筋均采用hpb300，为实现对梁端式试件内部粘结区粘结性能的研究，在钢筋不带肋的部分采用pvc塑料管包裹。
4.根据权利要求3所述的一种基于梁端式试验测钢混梁粘结性能的方法，其特征在于，用于试验的试件均经过28天标准养护。
5.根据权利要求2所述的一种基于梁端式试验测钢混梁粘结性能的方法，其特征在于，选择适合对带肋钢筋进行拉拔试验的夹具，将夹具放置到mts试验机顶部并通过销栓结构将夹具进行固定，调试夹具两片夹头之间的空隙，使空隙略大于钢筋直径，防止预加载时对钢筋造成损坏。
6.根据权利要求2所述的一种基于梁端式试验测钢混梁粘结性能的方法，其特征在于，将辅助装置放置在mts试验机加载区域，将下底板插销插入mts试验机凹槽中，使辅助装置与mts试验机成为一个整体结构。
7.根据权利要求2所述的一种基于梁端式试验测钢混梁粘结性能的方法，其特征在于，将梁端式试件钢筋端向上，混凝土端向下放置在置物板上。
8.根据权利要求2所述的一种基于梁端式试验测钢混梁粘结性能的方法，其特征在于，根据放置梁端式试件后镂空处的体积选择合适大小的工字型顶部垫片和工字型侧部垫片替换至辅助装置上，接着在工字型顶部垫片下表面锚栓两个小型千斤顶用来精准减小试件与加载装置间的空隙，有效约束试件的竖向位移，工字型侧部垫片用来约束试件的横向位移。
9.根据权利要求2所述的一种基于梁端式试验测钢混梁粘结性能的方法，其特征在于，将电测位移计放置于辅助装置下层，将电测位移计与数据采集仪相连接，电测位移计顶部圆珠充分与试件底部相接触以保证测得数据的准确性。
10.根据权利要求2所述的一种基于梁端式试验测钢混梁粘结性能的方法，其特征在于，用mts试验机施加荷载的夹头与试件钢筋端相连接，并启动内置软件对试件进行加载。
