CN101706389B - 自重不做功的混凝土三点弯曲梁断裂能测试装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种自重不做功的三点弯曲梁测试混凝土断裂能的方法，属于土木工程技术领域。其特征是制作全长为1.912倍净跨的混凝土梁，试验装置包括传感器、角钢连杆、夹式引伸仪、薄钢片等。通过测得的荷载-挠度曲线，无需拟合曲线，直接计算混凝土的断裂能。混凝土断裂能为荷载-挠度所包围的面积(荷载所做的功)与梁韧带面积的比。本发明的效果和益处是混凝土试件自身重力功抵消，无需添加任何连接杆件或砝码来抵消自重所做的功，且对试验机刚度要求低，计算断裂能时无需进行曲线拟合，无需计算重力所做的功，简化了计算过程，试验装置简单，易于操作，适用于试验机刚度不大的中小实验室。
Description
技术领域
本发明属于土木工程技术领域，涉及一种用三点弯曲梁测试混凝土断裂能测试装置。
背景技术
混凝土断裂能是混凝土结构非线性分析的重要参数。目前，世界上对断裂能的测试有多种方法，但均难以精确测定，具体表现为试验所测得断裂能具有尺寸效应，与理论上定义的断裂能有一定出入。试验装置、试件自重、实验数据处理方法等均会影响混凝土断裂能的计算。目前使用最多的是RILEM推荐的三点弯曲梁法测定混凝土的断裂能。该方法虽然试验装置简单，但无法消除试件自重对断裂功的影响，对试验机刚度要求较高，在处理数据时，试件自重会引起很大计算误差，并且会增加计算步骤，使断裂能的计算复杂化。RILEM也推荐尺寸效应法测定混凝土的断裂能。这个方法存在的缺点是：需要进行大量不同试件尺寸的断裂试验，并对大量的试验数据进行线性回归，试件数量大，浪费材料和劳动力，且后期数据处理也比较繁琐。以上方法计算断裂能时，均须计算试件自重所做的功，并拟合试验所测得的曲线，数据处理步骤繁多。另外，还可采用楔入劈拉法测定混凝土的断裂能，但也存在试验辅助装置加工复杂，且不同的试件需配置不同的装置，增加了试验复杂程度；还有一种可以抵消自重做功的试验装置，但是需要钻孔，并加入钢片连接试件和为抵消自重而施加的砝码，整个实验装置制作复杂。
发明内容
本发明要解决的问题是提供一种自重所做的功可以抵消的三点弯曲梁测试混凝土断裂能测试装置。
本发明的技术方案是：
一种用三点弯曲梁测试混凝土断裂能测试装置，该装置包括力传感器、传力垫板、角钢连杆、固定螺丝、夹式引伸仪、两个薄钢片以及混凝土梁，混凝土梁的支座均为铰支座。一次性浇筑全长为1.912倍净跨的混凝土梁，力传感器和传力垫板置于混凝土梁顶跨中处，角钢连杆用螺丝固定于混凝土梁高的中部；在角钢连杆中点和混凝土梁底跨中各粘贴一块薄钢片，将夹式引伸仪的尖部固定于两个薄钢片之间，力传感器和夹式引伸仪均和传输数据的测试仪器相连。
本发明的效果和益处是：试件自身就可以抵消自重所做的功，无需添加任何装置用以抵消自重所做的功，降低了对试验机刚度的要求，计算断裂能时无需拟合试验曲线；断裂能为测得的荷载-挠度曲线下面积(荷载所做的功)除以梁的韧带面积，无需计算自重所作的功，计算步骤简单，易于操作。
附图说明
附图是本发明结构示意图。
图中：1混凝土梁；2铰支座；3传力垫板；4角钢连杆；5夹式引伸仪；6薄钢片；7力传感器；8预制裂缝；9固定螺丝。
具体实施方式
以下结合技术方案和附图详细叙述本发明的具体实施例。
一次性浇筑全长为1.912倍的净跨的混凝土梁1，梁的高宽及跨度及预制缝长按照RILEM推荐的三点弯曲梁测试混凝土断裂能的试验方法取值，支座2均为铰支座，力传感器7和传力垫板3置于混凝土梁顶跨中处，角钢连杆4用螺丝9固定于试件支座上方的梁高中点处，在角钢连杆中点和梁底跨中处各粘贴一块薄钢片6，将夹式引伸仪5固定于两个薄钢片之间，传感器7和夹式引伸仪5均和测试仪相连。
本装置工作时，将各部件安装完毕之后，启动试验机缓慢加载。试件产生变形，荷载和挠度的变化分别由荷载传感器和夹式引伸仪传入计算机。取位移为1mm时作为试件破坏、试验结束的标志，断裂能等于试验测得的荷载挠度的曲线面积(荷载所做的功)除以梁的韧带面积。
Claims (1)
1.一种自重不做功的混凝土三点弯曲梁断裂能测试装置，其特征是：该装置包括力传感器(7)、传力垫板(3)、角钢连杆(4)、固定螺丝(9)、夹式引伸仪(5)、两个薄钢片(6)以及混凝土梁(1)，混凝土梁(1)的支座均为铰支座(2)；一次性浇筑全长为1.912倍净跨的混凝土梁(1)，梁的高、宽、跨度及预制缝长按照RILEM推荐的三点弯曲梁测试混凝土断裂能的试验方法取值；力传感器(7)和传力垫板(3)置于混凝土梁(1)顶跨中处，角钢连杆(4)用固定螺丝(9)固定于混凝土梁高的中部；在角钢连杆(4)中点和混凝土梁(1)底跨中各粘贴一块薄钢片(6)，将夹式引伸仪(5)的尖部固定于两个薄钢片(6)之间，力传感器(7)和夹式引伸仪(5)均和传输数据的测试仪器相连。
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