CN101408489B - 混凝土平面复杂受力试验装置 - Google Patents
混凝土平面复杂受力试验装置 Download PDFInfo
- Publication number
- CN101408489B CN101408489B CN2008101375983A CN200810137598A CN101408489B CN 101408489 B CN101408489 B CN 101408489B CN 2008101375983 A CN2008101375983 A CN 2008101375983A CN 200810137598 A CN200810137598 A CN 200810137598A CN 101408489 B CN101408489 B CN 101408489B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- loader
- steel plate
- concrete
- loading
- horizontal
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Landscapes
- Investigating Strength Of Materials By Application Of Mechanical Stress (AREA)
Abstract
混凝土平面复杂受力试验装置，它涉及一种混凝土受力试验装置。本发明的目的是为解决现有多轴试验加载设备作混凝土加载试验时，混凝土横向变形受到限制而产生摩擦，致使试验结果与实际情况有较大出入的问题。本发明第二竖向加载器固定在反力架内中心位置的地面上，第一竖向加载器固定在反力架横梁中心位置的下侧，第一水平加载器和第二水平加载器分别固定在第一钢板和第二钢板的内侧面上。本发明可完成混凝土平面复杂受力试验，即双向受压、双向受拉、一向受压一向受拉、剪压和剪拉的平面应力试验。两个相互垂直加载方向通过控制系统由液压伺服控制，能自动调整加载速度和双向不同的加载组合。可用于荷载控制加载试验，也可用于变形控制加载试验。
Description
技术领域
本发明涉及一种混凝土受力试验装置。
背景技术
实际的混凝土结构，如：钢筋混凝土梁的剪压区、屋架和框架梁、柱的节点区，后张法预应力钢筋的锚固区，管柱、牛腿、深梁、墙板和薄壁等构件，以及水坝、原子能反应堆的高压容器等均处于双向和三向复杂受力状态。但是，一般钢筋混凝土结构设计规范给出的混凝土强度，多系单向受力状态下的混凝土强度，而复杂受力状态下的混凝土强度、变形和弹性模量均与单向受力状态下的不同，破坏机理也不尽相同。因而进行复杂受力情况下混凝土多轴加载设备研制就显得尤为重要。
自从1900年德国的A.Foppl采用比较简单的交叉加载架进行了二轴砂浆强度的试验开始，混凝土复杂受力试验引起了学者们的关注。特别是20世纪60年代以后，各国学者先后研制了各种不同的多轴试验加载设备，但由于混凝土是一种非弹性材料，其弹性模量和泊松比均在试验中发生变化，这样在加载板与混凝土试件之间因混凝土横向变形受到限制而产生摩擦，这种摩擦力使混凝土试件端部的受力情况变得复杂，致使试验结果与实际情况有较大的出入。
发明内容
本发明的目的是为解决现有多轴试验加载设备作混凝土加载试验时，由于混凝土是一种非弹性材料，其弹性模量和泊松比均在试验中发生变化，这样在加载板与混凝土试件之间因混凝土横向变形受到限制而产生摩擦，这种摩擦力使混凝土试件端部的受力情况变得复杂，致使试验结果与实际情况有较大出入的问题，提供一种混凝土平面复杂受力试验装置。本发明由第一定滑轮、第二定滑轮、钢丝绳、配重物、四根螺杆、第一水平加载器、第一钢板、第一竖向加载器、反力架、第二水平加载器、第二竖向加载器、四个承压板和第二钢板组成，反力架的两侧下端固定在地面上，第二竖向加载器固定在反力架内中心位置的地面上，第一竖向加载器固定在反力架横梁中心位置的下侧，第一竖向加载器和第二竖向加载器的自由端上下相对设置且轴线相同，第一钢板和第二钢板相互平行设置，第一钢板和第二钢板之间设有四根螺杆组成一矩形框架，此框架设置在反力架内侧的中心位置，第一水平加载器和第二水平加载器分别固定在第一钢板和第二钢板的内侧面上，第一水平加载器和第二水平加载器的自由端相对设置且轴线相同，第一定滑轮设置在反力架的上部，第二定滑轮设置在反力架上部的外侧，钢丝绳的一端与第一钢板和第二钢板上侧的螺杆相连接，钢丝绳的另一端经过第一定滑轮和第二定滑轮与配重物相连接，第一水平加载器的自由端、第二水平加载器的自由端、第一竖向加载器的自由端和第二竖向加载器的自由端上均设有一个承压板。
本发明具有以下积极效果：一、可完成混凝土平面复杂受力试验，即双向受压、双向受拉、一向受压一向受拉、剪压和剪拉等的平面应力试验。二、两个相互垂直加载方向通过控制系统由液压伺服控制，能自动调整加载速度和双向不同的加载组合。三、可用于荷载控制加载试验，也可用于变形控制加载试验。四、可进行多种试件尺寸平面应力等变形及强度试验。五、每个加载方向上都设置了承压板，可消除由于试件加压面间轻微的不平行等造成试件内部受力的不均匀。六、不需要减摩措施，安装、卸拆试件方便，提高试验效率。七、数据采集全部由计算机自动完成，试验精度和效率都较高。
附图说明
图1是本发明的整体结构示意图，图2是图1的A-A剖视图，图3是平面双向受力试件结构示意图，图4是平面双向剪压试件示意图，图5是试件模板的结构示意图，图6是承压板13的结构示意图。图中的附图标记21是钢筋。
具体实施方式
具体实施方式一：(参见图1和图2)本实施方式由第一定滑轮1、第二定滑轮2、钢丝绳3、配重物4、四根螺杆6、第一水平加载器7、第一钢板8、第一竖向加载器9、反力架10、第二水平加载器11、第二竖向加载器12、四个承压板13和第二钢板15组成，反力架10的两侧下端固定在地面14上，第二竖向加载器12固定在反力架10内中心位置的地面14上，第一竖向加载器9固定在反力架10横梁中心位置的下侧，第一竖向加载器9和第二竖向加载器12的自由端上下相对设置且轴线相同，第一钢板8和第二钢板15相互平行设置，第一钢板8和第二钢板15之间设有四根螺杆6组成一矩形框架，此框架设置在反力架10内侧的中心位置，第一水平加载器7和第二水平加载器11分别固定在第一钢板8和第二钢板15的内侧面上，第一水平加载器7和第二水平加载器11的自由端相对设置且轴线相同，第一定滑轮1设置在反力架10的上部，第二定滑轮2设置在反力架10上部的外侧，钢丝绳3的一端与第一钢板8和第二钢板15上侧的螺杆6相连接，钢丝绳3的另一端经过第一定滑轮1和第二定滑轮2与配重物4相连接，第一水平加载器7的自由端、第二水平加载器11的自由端、第一竖向加载器9的自由端和第二竖向加载器12的自由端上均设有一个承压板13。
具体实施方式二：(参见图1)本实施方式第一定滑轮1的外侧即钢丝绳3的下行轨迹与第一竖向加载器9和第二竖向加载器12的轴线相同。其它与具体实施方式一相同。
具体实施方式三：(参见图6)本实施方式的承压板13由基板17、垫板18和套筒19组成，基板17的一侧上设有凸形球冠16，垫板18上设有与凸形球冠16相配合的凹面20，基板17与垫板18相对应设置，垫板18与套筒19相连接。混凝土试件用钢模浇筑成型，但混凝土试件的四个加载面有时并不能绝对保证两两垂直，加载时也不可能保证承压板绝对平移，故将混凝土受压试验的承压板设计成球形铰支座，以适应两垂直方向的转动。与试件5相对一侧的基板17上设有凸形球冠16，凸形球冠16的截面半径为70～80mm，凸形球冠16的球面曲率半径为190～210mm，同时有一具有相同球冠的凹面的垫板18用套筒19固定于第一水平加载器7、第二水平加载器11、第一竖向加载器9或第二水平加载器11的自由端上，在加载时可以使球冠的球心与试件中心重合，并能做微小转动，以适应必要的偏转。其它与具体实施方式一相同。
使用上述实施方式所述装置的操作过程：一、对于受压试件5，首先要涂贴塑料三层薄膜，各层间涂硫化钼膏。对于受拉试件5，要用建筑胶粘结加载块与试件5表面。将处理后的试件5安装在加载头上，并通过调位螺杆调准试件的位置。二、开动加载器，施加初始压力，一般为2～5KN即可，并检查各部分运行是否正常，试件5的位置是否正确。三、卸掉初始压力后，开动计算机，对位移计调零，并记录初值。四、进入正常加载状态；每级加载后，计算机自动记录荷载及应变值。五、当发现荷载显示器显示的荷载值有下降的趋势时，通过计算机控制数据采集系统立即连续采集状态，以便采集应力-应变曲线的下降段，直至荷载降为零。六、计算机采集数据后，绘制出相应的荷载-位移曲线图和应力-应变图。配重物4的质量等于水平方向的第一水平加载器7、第二水平加载器11、螺杆6、第一钢板8和第二钢板15的质量。加载时，水平方向加载器可以自由上下移动，使试件均匀受力。由于各方向的加载器互相独立，且正交，从而避免机械限制在试件中产生的强制应力。
(见图3～图5)制作试件的模板其长×宽尺寸为300mm×300mm，厚度可根据具体试验来确定。模板可以制作双向受压、双向受拉、一向受压一向受拉、剪压和剪拉五种试验的试件，当制作剪压和剪拉试件时，只需将模板剩余部分用其他物体填充即可。
Claims (5)
1.一种混凝土平面复杂受力试验装置，它由第一定滑轮(1)、第二定滑轮(2)、钢丝绳(3)、配重物(4)、四根螺杆(6)、第一水平加载器(7)、第一钢板(8)、第一竖向加载器(9)、反力架(10)、第二水平加载器(11)、第二竖向加载器(12)、四个承压板(13)和第二钢板(15)组成，其特征在于：反力架(10)的两侧下端固定在地面(14)上，第二竖向加载器(12)固定在反力架(10)内中心位置的地面(14)上，第一竖向加载器(9)固定在反力架(10)横梁中心位置的下侧，第一竖向加载器(9)和第二竖向加载器(12)的自由端上下相对设置且轴线相同，第一钢板(8)和第二钢板(15)相互平行设置，第一钢板(8)和第二钢板(15)之间设有四根螺杆(6)组成一矩形框架，此框架设置在反力架(10)内侧的中心位置，第一水平加载器(7)和第二水平加载器(11)分别固定在第一钢板(8)和第二钢板(15)的内侧面上，第一水平加载器(7)和第二水平加载器(11)的自由端相对设置且轴线相同，第一定滑轮(1)设置在反力架(10)的上部，第二定滑轮(2)设置在反力架(10)上部的外侧，钢丝绳(3)的一端与第一钢板(8)和第二钢板(15)上侧的螺杆(6)相连接，钢丝绳(3)的另一端经过第一定滑轮(1)和第二定滑轮(2)与配重物(4)相连接，第一水平加载器(7)的自由端、第二水平加载器(11)的自由端、第一竖向加载器(9)的自由端和第二竖向加载器(12)的自由端上均设有一个承压板(13)。
2.根据权利要求1所述的混凝土平面复杂受力试验装置，其特征在于：第一定滑轮(1)的外侧即钢丝绳(3)的下行轨迹与第一竖向加载器(9)和第二竖向加载器(12)的轴线相同。
3.根据权利要求2所述的混凝土平面复杂受力试验装置，其特征在于：承压板(13)由基板(17)、垫板(18)和套筒(19)组成，基板(17)的一侧上设有凸形球冠(16)，垫板(18)上设有与凸形球冠(16)相配合的凹面(20)，基板(17)与垫板(18)相对应设置，垫板(18)与套筒(19)相连接。
4.根据权利要求3所述的混凝土平面复杂受力试验装置，其特征在于：凸形球冠(16)的截面半径为70～80mm。
5.根据权利要求4所述的混凝土平面复杂受力试验装置，其特征在于：凸形球冠(16)的球面曲率半径为190～210mm。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN2008101375983A CN101408489B (zh) | 2008-11-21 | 2008-11-21 | 混凝土平面复杂受力试验装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN2008101375983A CN101408489B (zh) | 2008-11-21 | 2008-11-21 | 混凝土平面复杂受力试验装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN101408489A CN101408489A (zh) | 2009-04-15 |
| CN101408489B true CN101408489B (zh) | 2011-03-23 |
Family
ID=40571589
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN2008101375983A Expired - Fee Related CN101408489B (zh) | 2008-11-21 | 2008-11-21 | 混凝土平面复杂受力试验装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN101408489B (zh) |
Families Citing this family (21)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102183412B (zh) * | 2011-02-18 | 2012-12-12 | 浙江大学 | 沥青混凝土材料拉剪耦合特性测试仪 |
| CN102539225A (zh) * | 2011-12-28 | 2012-07-04 | 河海大学 | 位移和力双控制柱压弯性能自平衡测试装置及测试方法 |
| CN102680341B (zh) * | 2012-05-24 | 2014-03-26 | 河海大学 | 一种动载下混凝土材料开裂扩展测试加载装置 |
| CN102749249B (zh) * | 2012-06-12 | 2014-07-30 | 浙江亚厦幕墙有限公司 | 一种全玻璃幕墙玻璃肋的测试方法及其装置 |
| CN102998168B (zh) * | 2012-11-30 | 2014-11-05 | 青岛理工大学 | 预应力混凝土梁荷载试验固定装置及测试方法 |
| CN103063509B (zh) * | 2012-12-29 | 2014-12-24 | 西安建筑科技大学 | 一种烧结页岩砌体双向自平衡剪压加载装置及试验方法 |
| CN104020052B (zh) * | 2013-03-01 | 2018-02-23 | 中国地质科学院水文地质环境地质研究所 | 一种机械增力系统 |
| CN103196688A (zh) * | 2013-03-25 | 2013-07-10 | 北京起重工具厂 | 杠杆式可调载荷动载试验台 |
| CN105842046B (zh) * | 2016-04-11 | 2019-02-15 | 华北水利水电大学 | 一种空心板桥铰缝承载力测试试件及制作方法和测试方法 |
| CN106153443A (zh) * | 2016-08-19 | 2016-11-23 | 上海市政工程设计研究总院（集团）有限公司 | 一种加载配重装置及其加载方法 |
| CN106986047B (zh) * | 2017-03-23 | 2019-05-21 | 西安飞机工业（集团）有限责任公司 | 一种结构强度试验载荷拉压转换装置 |
| CN106969978B (zh) * | 2017-05-16 | 2023-06-09 | 华北理工大学 | 约束作用下的轴向受拉试验装置及其试验方法 |
| CN109932258B (zh) * | 2017-12-16 | 2024-05-07 | 沈阳建筑大学 | 一种混凝土路面板单元疲劳试验加载装置 |
| CN108709709B (zh) * | 2018-05-07 | 2024-06-11 | 西南交通大学 | 一种多轴振动试验台加载装置 |
| CN111024496A (zh) * | 2019-11-28 | 2020-04-17 | 中国建筑第八工程局有限公司 | 用于抗拔试验的力传导装置及其检测方法 |
| CN111589499A (zh) * | 2020-06-03 | 2020-08-28 | 安徽绪稻康建筑工程咨询有限公司 | 一种建筑垃圾挤压破碎组件 |
| CN113109146B (zh) * | 2021-03-24 | 2022-10-11 | 浙江工业大学 | 平面加载框架系统升级为空间加载系统的设计方法 |
| CN114018714A (zh) * | 2021-10-29 | 2022-02-08 | 扬州大学 | 一种混凝土轴心受拉自平衡试验装置及其试验方法 |
| CN114922235A (zh) * | 2022-05-19 | 2022-08-19 | 安徽理工大学 | 一种桩基模型试验用水平与竖向组合加载装置及方法 |
| CN115200955B (zh) * | 2022-07-01 | 2024-03-26 | 江苏和天下节能科技股份有限公司 | 一种挤压式柔性混凝土抗压强度试验用试件成型装置 |
| CN115824811B (zh) * | 2023-01-09 | 2023-06-09 | 水利部交通运输部国家能源局南京水利科学研究院 | 基于巴西劈裂的脆性材料拉伸动态全曲线测试装置及方法 |
-
2008
- 2008-11-21 CN CN2008101375983A patent/CN101408489B/zh not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN101408489A (zh) | 2009-04-15 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN101408489B (zh) | 混凝土平面复杂受力试验装置 | |
| Makinde et al. | Development of an apparatus for biaxial testing using cruciform specimens | |
| Chen et al. | Experimental study on fatigue performance of UHPC-orthotropic steel composite deck | |
| CN106018044B (zh) | 混凝土直接拉伸试验试件、试件成型模具及成套装置 | |
| Sugimura | Mechanical response of single-layer tetrahedral trusses under shear loading | |
| McCracken et al. | Partial-composite behavior of sandwich beams composed of fiberglass facesheets and woven fabric core | |
| CN201285357Y (zh) | 混凝土平面复杂受力试验装置 | |
| CN111141627B (zh) | 一种考虑车致循环荷载作用下的混凝土徐变试验加载装置 | |
| CN2840010Y (zh) | 纤维增强复合材料与基体粘结性能新型试验装置 | |
| Zhu et al. | Experimental study on emulative hybrid precast concrete shear walls | |
| CN108760495A (zh) | 弱刚度筋材双向受拉粘结试验装置及测试方法 | |
| Kazem et al. | Shear strengthening of steel plates using small-diameter CFRP strands | |
| RU178353U1 (ru) | Испытательный образец для определения деформативности при сдвиге клеевого соединения армированного углеродными волокнами композитного материала с железобетоном | |
| CN111707611B (zh) | Frp筋与混凝土粘结性能持荷与测试装置及其使用方法 | |
| CN206504999U (zh) | 测定循环荷载下玄武岩纤维筋与混凝土粘结性能的试验装置 | |
| Bambach et al. | Tests of unstiffened plate elements under combined compression and bending | |
| Krahl | Lateral stability of ultra-high performance fiber-reinforced concrete beams with emphasis in transitory phases | |
| CN206990364U (zh) | 一种测量frp与混凝土粘结性能的试验装置 | |
| RU2745213C1 (ru) | Способ испытания на сдвиг образцов из многослойного полимерного композиционного материала | |
| CN108507866A (zh) | 弱刚度筋材双向受拉粘结试验的试件测量结构及组装方法 | |
| Kim et al. | Structural behavior of continuous two-span prestressed concrete T beams with different tendon profiles. | |
| Lanier et al. | Behavior of steel monopoles strengthened with high-modulus CFRP materials | |
| CN103439249B (zh) | 一种水泥混凝土双层道面结合系数的测试方法 | |
| Matsui et al. | Lateral bracing requirements for H-section beams with supports attached to top flange subjected to cyclic antisymmetric moment | |
| Kollegger et al. | Ultimate strength of curved strand tendons |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| C17 | Cessation of patent right | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20110323 Termination date: 20111121 |