CN103837404B - 受圆钢管约束高强灌浆料局部冲压性能试验加载装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种受圆钢管约束高强灌浆料局部冲压性能试验加载装置，包括料件固定筒、料件固定筒的下端套接在下加载定位卡环内，料件固定筒的上端套接在上加载定位卡环内，料件固定筒内为灌浆料试件；圆加载板置于上加载定位卡环内的灌浆料试件的上表面；上载荷传输杆、下载荷传输杆的一端分别连接到圆加载板、下加载定位卡环；上载荷传输杆、下载荷传输杆的另一端连接引伸仪。本发明通过设计上、下加载定位卡环与试件的不同接触面积，以实现圆钢管约束高强灌浆料局部冲压性能的研究。该装置通用性强，可用于各类材料受圆钢管约束的局部冲压试验等，对全面考察建筑材料力学性能提供依据。
Description
技术领域
本发明涉及冲压性能试验加载装置，属于结构工程技术领域，用于对结构工程材料冲压试验研究。
背景技术
目前受圆钢管约束高强灌浆料的局部“承压”性能的试验和理论研究完善，为加载钢管混凝土结构的设计与构造提供重要保证，其局部承压试验一般是通过圆加载块（直径小于钢管内径）施加在圆钢管约束高强灌浆料试件上，以考察灌浆料局部的破坏特征和承载力。然而钢管混凝土套筒式节点连接装置研究中发现，受圆钢管约束高强灌浆料并不是承受局部压力，而是“局部冲压”，其受力机理、破坏形态及极限承载力确定与“局部承压”情况截然不同，其主要不同是加载装置与试件的接触范围不同，“局部冲压”是通过上、下加载装置与试件接触面积的不同，形成冲压面，以考察其局部冲压性能。鉴于以上原因，目前圆钢管约束高强灌浆料局部冲压试验研究尚未见报道，缺乏大量充分可靠的试验数据为工程设计提供科学依据。
发明内容
本发明要解决的技术问题是，提供一种受圆钢管约束高强灌浆料局部冲压性能试验加载装置，具有加工简便、受力明确、通用性强等特点，本装置可用于各类材料受圆钢管约束的局部冲压试验等，通过实验可提供大量充分可靠的试验数据为工程设计提供科学依据。
为解决上述技术问题，本发明采用下述技术方案：
一种受圆钢管约束高强灌浆料局部冲压性能试验加载装置，包括料件固定筒、上加载定位卡环、下加载定位卡环、圆加载板、上载荷传输杆、下载荷传输杆、引伸仪；所述的料件固定筒的下端套接在下加载定位卡环内，料件固定筒的上端套接在上加载定位卡环内，料件固定筒内为灌浆料试件；所述的圆加载板置于上加载定位卡环内的灌浆料试件的上表面；上载荷传输杆、下载荷传输杆的一端分别连接到圆加载板、下加载定位卡环；上载荷传输杆、下载荷传输杆的另一端连接引伸仪。
本技术方案的核心在于：通过设计上加载定位卡环、下加载定位卡环与灌浆料试件的不同接触面积，以实现圆钢管约束高强灌浆料局部冲压性能的研究。实验时，上加载定位卡环、下加载定位卡环的外形一致，仅内径不同，本装置的部件加工更加方便、实用，冲压角易测量计算。该装置通用性强，可用于各类材料受圆钢管约束的局部冲压试验等，对全面考察建筑材料力学性能提供依据。
上加载定位卡环仅起定位圆加载板、料件固定筒的作用，不参与灌浆料试件竖向受力。圆加载板和下加载定位卡环不仅可以传递载荷，还可以固定引伸仪，安装简便，容易更换灌浆料试件，考察不同参数对其冲压性能的影响。
作为对本技术方案的进一步改进，所述的上加载定位卡环、下加载定位卡环均设有外檐，料件固定筒通过上加载定位卡环、下加载定位卡环的外檐进行固定。
作为对本技术方案的进一步改进，所述的上载荷传输杆、下载荷传输杆为两段在竖直方向上相对设置的“L”形金属杆。
作为对本技术方案的进一步改进，所述的圆加载板为实心圆柱形钢板，加载定位卡环、下加载定位卡环、圆加载板均为硬质钢材，上述材料有利于加载装置变形的忽略不计。
作为对本技术方案的进一步改进，所述的上载荷传输杆、下载荷传输杆的一端分别焊接在圆加载板、下加载定位卡环的侧壁上。
上述技术方案与现有技术相比，其有益效果是：
（1）通过加载板和下定位卡环的内径尺寸变化，使得受圆钢管约束高强灌浆料试件上下横截面受压面积不同，从而在灌浆料试件内部形成斜向的冲压面，从而考察其局部冲压性能；
（2）圆加载板不仅可以传递载荷，还可以安装引伸仪固定件，以考察灌浆料试件竖向应变；
（3）上加载定位卡环、下加载定位卡环的外形一致，仅内径不同，加工方便，灌浆料冲压角易测量计算；
（4）本装置可实现灌浆料试件的快速替换，有利于开展大量参数的试验研究；
（5）本装置通用性强，可用于各类材料受圆钢管约束的局部冲压试验等，对全面考察建筑材料力学性能提供依据。
附图说明
图1是本发明实施例的结构示意图。
图2是图1的剖视图。
图3是下加载定位卡环的俯视图。
附图标记说明：1－圆加载板；2－上加载定位卡环；3－灌浆料试件；4－料件固定筒；5－下加载定位卡环；6－上载荷传输杆；7－引伸仪；8－加载定位卡环内径；9－加载定位卡环外檐内径；10－加载定位卡环外径；11－下载荷传输杆；12－外檐。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步说明，目的仅在于更好地理解本发明内容。
参见图1、图2、图3，本实施例给出的受圆钢管约束高强灌浆料局部冲压性能试验加载装置，包括料件固定筒4、上加载定位卡环2、下加载定位卡环5、圆加载板1、上载荷传输杆6、下载荷传输杆11、引伸仪7；料件固定筒4的下端套接在下加载定位卡环5内，料件固定筒4的上端套接在上加载定位卡环2内，料件固定筒4内为灌浆料试件3；圆加载板1置于上加载定位卡环2内的灌浆料试件3的上表面；上载荷传输杆6、下载荷传输杆11的一端分别连接到圆加载板1、下加载定位卡环5；上载荷传输杆6、下载荷传输杆11的另一端连接引伸仪7。
上加载定位卡环2、下加载定位卡环5均设有外檐12，料件固定筒4通过上加载定位卡环2、下加载定位卡环5的外檐12进行固定。上载荷传输杆6、下载荷传输杆11为两段在竖直方向上相对设置的“L”形金属杆。上载荷传输杆6、下载荷传输杆11的一端分别焊接在圆加载板1、下加载定位卡环5的侧壁上。
本装置可以根据试验目的制作受圆钢管约束灌浆料试件3，利用圆钢管作为料件固定筒4，在料件固定筒4内密实填充高强灌浆料，灌浆料试件3顶部灌浆料与料件固定筒4顶部横截面抹平，利于加载受力均匀，待规定条件下养护一定时间后进行试验。
优选硬质钢材制作圆加载板1、上加载定位卡环2和下加载定位卡环5。
根据试验要求设计上加载定位卡环2和下加载定位卡环5的不同加载定位卡环内径8，该内径的大小直接影响加载灌浆料试件3冲压角的大小，加载定位卡环外檐内径9和加载定位卡环外径10的大小不影响试验结果，可以根据试验构造要求设计尺寸。
采用压力机对圆加载板1和下加载定位卡环5施加受压载荷，通过加载装置与灌浆料试件3的接触面积不同，形成不同的冲压角，以便研究该灌浆料试件3局部冲压性能。
Claims (5)
1.一种受圆钢管约束高强灌浆料局部冲压性能试验加载装置，包括料件固定筒、上加载定位卡环、下加载定位卡环、圆加载板、上载荷传输杆、下载荷传输杆、引伸仪；其特征在于：
所述的料件固定筒的下端套接在下加载定位卡环内，料件固定筒的上端套接在上加载定位卡环内，料件固定筒内为灌浆料试件；
所述的圆加载板置于上加载定位卡环内的灌浆料试件的上表面；
所述的上载荷传输杆、下载荷传输杆的一端分别连接到圆加载板、下加载定位卡环；上载荷传输杆、下载荷传输杆的另一端连接引伸仪。
2.根据权利要求1所述的受圆钢管约束高强灌浆料局部冲压性能试验加载装置，其特征在于：所述的上加载定位卡环、下加载定位卡环均设有外檐，料件固定筒通过上加载定位卡环、下加载定位卡环的外檐进行固定。
3.根据权利要求1所述的受圆钢管约束高强灌浆料局部冲压性能试验加载装置，其特征在于：所述的上载荷传输杆、下载荷传输杆为两段在竖直方向上相对设置的“L”形金属杆。
4.根据权利要求1所述的受圆钢管约束高强灌浆料局部冲压性能试验加载装置，其特征在于：所述的圆加载板为实心圆柱形钢板。
5.根据权利要求3所述的受圆钢管约束高强灌浆料局部冲压性能试验加载装置，其特征在于：所述的上载荷传输杆、下载荷传输杆的一端分别焊接在圆加载板、下加载定位卡环的侧壁上。
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