CN102235952A - 一种混凝土徐变试验系统 - Google Patents

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肖汉江
杨华全
王述银
李家正
王迎春
肖开涛
戴春芳
董芸
严建军
彭尚仕
林育强
周世华
石妍
张亮
苏杰
罗平
黄安义
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Changjiang River Scientific Research Institute Changjiang Water Resources Commission
Changjiang Waterway Planning Design and Research Institute
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Abstract

本发明提供一种混凝土徐变试验系统,包括机座、丝杠、顶板、电液伺服作动器、应变计、荷载传感器及碟形弹簧,所述丝杠底部固定于机座,所述顶板固定于丝杠顶部,所述丝杠上安装可移动的下压板及上压板,所述碟形弹簧设置在上压板和顶板之间,所述荷载传感器装设于上压板底部,所述应变计嵌入试件中,所述电液伺服作动器设置在机座与下压板之间。本发明实施例通过在试件上部采用碟形弹簧实现反力加载,底部采用电液伺服作动器加载,可实现直接测量全级配混凝土的徐变特性,较为真实地反映全级配混凝土的徐变特性,使工程设计更安全可靠和经济合理。

Description

一种混凝土徐变试验系统
技术领域
[0001] 本发明涉及一种混凝土徐变试验系统。 背景技术
[0002] 混凝土徐变是在持续荷载作用下,混凝土结构的变形随时间不断增大的现象。徐变往往使混凝土建筑物、构筑物或大跨度桥梁的应力发生变化、引起结构产生较大的变形, 使混凝土结构开裂,甚至最终失效。因此,对混凝土进行徐变试验显得尤为重要。
[0003] 现有的试验方法都是将全级配混凝土湿筛除去骨料粒径大于40mm的颗粒后成型 (j5l50mmX450mm或Φ200πιπιΧ600πιπι的圆柱体小试件,其测试的结果通过计算处理来表示全级配大体积混凝土的徐变特性,但混凝土经湿筛后,粗骨料的含量由原来的70%左右减少为30%左右,砂浆含量更丰富,材料组成与全级配混凝土有较大的差异。用湿筛混凝土的特性参数来进行混凝土工程的设计,必然会造成设计中的不科学、不准确和脱离工程实际的结果。因此,必须通过直接测量全级配混凝土的徐变特性,以真实地反映全级配混凝土受压或受拉的变形特性,使工程设计更安全可靠和经济合理。
[0004] 但是,现有的试验装置只适用于小试件,并不适用于全级配混凝土受压徐变试验。 发明内容
[0005] 本发明提供一种混凝土徐变试验系统,可通过直接测量全级配混凝土的徐变特性,较为真实地反映全级配混凝土的徐变特性,使工程设计更安全可靠和经济合理。
[0006] 本发明提供一种混凝土徐变试验系统,包括机座、丝杠、顶板、电液伺服作动器、应变计、荷载传感器及碟形弹簧,所述丝杠底部固定于机座,所述顶板固定于丝杠顶部,所述丝杠上安装可移动的下压板及上压板,所述碟形弹簧设置在上压板和顶板之间,所述荷载传感器装设于上压板底部,所述应变计嵌入试件中,所述电液伺服作动器设置在机座与下压板之间。
[0007] 本发明实施例通过在试件上部采用碟形弹簧实现反力加载,底部采用电液伺服作动器加载,可实现直接测量全级配混凝土的徐变特性,较为真实地反映全级配混凝土的徐变特性,使工程设计更安全可靠和经济合理。
附图说明
[0008] 图1是本发明混凝土徐变试验系统的结构示意图;
[0009] 图2是本发明混凝土徐变试验系统中碟形弹簧部位的侧视图;
[0010] 图3是本发明混凝土徐变试验系统的组装示意图;
[0011] 图4是本发明混凝土徐变试验系统的使用时的平面示意图。
[0012] 图中:1-机座;2-丝杠;3-下压板;4-上压板;5-顶板;6-电液伺服作动器;7-小车;8-车轮组件;9-试件底板;10-试件;11-应变计;12-压力球座;13-压力球头;14-荷载传感器;15-碟形弹簧;16-调节螺母;17-安全罩;18-液压源;19-控制台。具体实施方式
[0013] 下面结合本发明中的附图,对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述。
[0014] 图1所示为本发明混凝土徐变试验系统的结构示意图,所述试验系统包括机座1、 丝杠2、下压板3、上压板4、顶板5、电液伺服作动器6、试件承载装置、试件底板9、应变计 11、压力球座12和压力球头13、荷载传感器14及碟形弹簧15。
[0015] 丝杠2底部固定在机座1上,顶板5固定在丝杠2顶部,下压板3和上压板4可在丝杠2上移动,例如上压板4下面设有调节螺母16,通过转动调节螺母16可调整上压板4 在丝杠2上的高度。下压板3也可通过类似方式在丝杠2上移动,在此不作赘述。
[0016] 电液伺服作动器6设置在机座1与下压板3之间,电液伺服作动器6的两端分别与机座1和下压板3连接。本实施例试件承载装置包括小车7及车轮组件8,小车7通过车轮组件8可沿轨道在下压板3上自由出入。在小车7上还可设有试件底板9,用于承载试件 10。
[0017] 荷载传感器14装设于上压板4底部,碟形弹簧15设置在上压板4和顶板5之间。 试验时当压力球头13与上压板4底面接触后,压力球头13能自动适应试件10高度方向的细微倾斜度,使两平面互相接触全面,从而使试件10受力均勻。
[0018] 请参考图2,在另一实施例中,在碟形弹簧15的周围安装安全罩17,可防止碟形弹簧15在试验过程中发生意外,避免造成意外伤害事故。
[0019] 请参考图3,进行试验时,将养护至规定龄期的试件10,吊装至小车7上的试件底板9上,试件10尺寸可为Φ450πιπιΧ 1350mm,在试件10中预埋两根应变计11,即应变计11 嵌入试件10中。将小车7推到下压板3的中心位置,固定车轮组件8,转动调节螺母16以调整上压板4的高度,以适应试验空间。将压力球座12和压力球头13放置于试件10顶部, 开动液压源18,使下压板3的小车轮子离开轨道大约20mm,试件10距上压板4大约5mm左右时,以适当的速度使试件10慢慢上升到接触荷载传感器14,控制系统控制电液伺服作动器6 (例如5000KN的电液伺服作动器),通过油缸推动活塞,再推动下压板3和试件10,上压板4被抬高,碟形弹簧15受到压缩,通过电液伺服作动器6与碟形弹簧15的联合作用给试件10加载至设定的压力值并保持恒定,锁紧下压板3下面的调节螺母,之后主要通过碟形弹簧15的反作用力给试件10加载。
[0020] 请一并参考图4,当压力与设定值出现较小偏差时,控制台19启动电液伺服作动器6给试件10加载或卸载,使压力恒定在设定值,保障荷载的精度和准确性,如出现荷载与设定值偏差较大时,可松动下压板3下面的调节螺母,重新加载至设定值,再锁紧下压板3 下面的调节螺母。荷载传感器14、应变计11可与数据采集装置相连,实现试验结果的自动采集。
[0021] 在所述控制台19中还可装设高压溢流保护装置、液位显示装置,以此可保护伺服作动器6。
[0022] 本发明通过在试件10上部采用碟形弹簧15实现反力加载,底部采用电液伺服作动器6加载,可实现直接测量全级配混凝土的徐变特性,较为真实地反映全级配混凝土的徐变特性,使工程设计更安全可靠和经济合理;另外通过控制台19实现联合加载,可保持荷载稳定;控制台19还可根据设定值自动调整荷载,保障荷载的精度和准确性;进一步的, 在碟形弹簧15的周围安装安全罩17,可保证试验过程中的安全性。[0023] 以上所述,仅为本发明的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何属于本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,可轻易想到的变化或替换,都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此,本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。

Claims (6)

1. 一种混凝土徐变试验系统,其特征在于:包括机座(1)、丝杠O)、顶板(5)、电液伺服作动器(6)、应变计(11)、荷载传感器(14)及碟形弹簧(1¾ ;所述丝杠(¾底部固定于机座(1),所述顶板(5)固定于丝杠(¾顶部,所述丝杠(¾上安装可移动的下压板C3)及上压板G),所述碟形弹簧(1¾设置在上压板(4)和顶板(¾之间,所述荷载传感器(14)装设于上压板(4)底部,所述应变计(11)嵌入试件(10)中,所述电液伺服作动器(6)设置在机座⑴与下压板⑶之间。
2.如权利要求1所述的混凝土徐变试验系统,其特征在于:所述下压板(3)及上压板 (4)上分别设有调节螺母。
3.如权利要求1所述的混凝土徐变试验系统,其特征在于:还包括试件承载装置,所述试件承载装置包括小车(7)及车轮组件(8),小车(7)通过车轮组件(8)可沿轨道在下压板 (3)上自由出入,小车(7)上设有试件底板(9),用于承载试件(10)。
4.如权利要求1所述的混凝土徐变试验系统,其特征在于:还包括压力球座(12)和压力球头(13),试验时压力球座(12)和压力球头(13)放置于试件(10)顶部。
5.如权利要求1所述的混凝土徐变试验系统,其特征在于:在碟形弹簧(15)的周围安装有安全罩(17)。
6.如权利要求1所述的混凝土徐变试验系统,其特征在于:还包括控制台(19),所述控制台(19)用于启动电液伺服作动器(6)给试件(10)加载或卸载。
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