CN105890995A - 一种高强混凝土受压徐变试验系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种高强混凝土受压徐变试验系统，属于混凝土材徐变性能测试技术领域。定位丝杠由下至上依次分别与底板、下压板、上压板和顶板连接，液压加载装置设于顶板与上压板之间，荷载传感器设于上压板底部，球铰设于下压板上方及力传感器与试件间，应变传感器嵌入试件中，碟形弹簧设于底板与下压板之间。本发明可以使高强混凝土试件在恒压下进行测试，解决了传统徐变加载设备无法长期对构件施加大吨位荷载的难题，可进行高强混凝土非线性受压徐变试验测试，更适用于受空间限制的环境中，且可以准确及时测量出试件所受荷载的变化，并根据这一变化对加载装置进行调整。

Description

一种高强混凝土受压徐变试验系统
技术领域
本发明涉及一种高强混凝土受压徐变试验系统，属于混凝土材徐变性能测试技术领域。
背景技术
混凝土徐变是混凝土材料的基本特性，其机理及影响因素十分复杂，对混凝土结构变形，尤其是大跨度混凝土结构变形有明显的影响。
一种高强混凝土受压徐变试验系统，用于测试高强混凝土的线性及非线性受压徐变。随着高强度混凝土的普遍应用，人们对其徐变特性越来越重视，但目前大多数徐变试验系统最大施加压力为500KN，无法长期对试件施加大吨位荷载，很难测得高强度混凝土非线性受压徐变特性；目前常见的徐变试验系统常采用环形弹簧作为弹性蓄能装置，提高最大施加压力会大大增加环形弹簧制作难度、工作空间及成本；对于混凝土试件徐变应变的测试，大部分应用外部粘贴混凝土应变片的方式，这种方式只能测出混凝土外部变形，不能真实反映混凝土内部变形情况，且受应变片的粘贴质量影响明显，也有采用内埋式混凝土应变计，但是应变计外径尺寸一般为1～2cm，对混凝土受力情况有一定影响。
发明内容
为了解决上述现有混凝土徐变试验系统存在的问题，本发明提出了一种高强混凝土受压徐变试验系统。
本发明的技术方案：
一种高强混凝土受压徐变试验系统，包括定位丝杠、顶板、上压板、下压板、底板、球铰、液压加载装置、光纤光栅应变传感器、智能弦式力传感器及复合组合碟簧，所述定位丝杠由下至上依次穿过底板、下压板、上压板和顶板，并固定连接；所述液压加载装置设置于顶板与上压板之间，所述荷载传感器悬挂于上压板的下表面；所述球铰分别设置于下压板与混凝土试件之间、荷载传感器与混凝土试件之间；所述光纤光栅应变传感器嵌入混凝土试件中，多组复合组合碟簧设于底板与下压板之间。
所述光纤光栅应变传感器采用弯曲钢片式光纤光栅压应变传感器，是将普通光纤光栅应变传感器用结构胶将其固定在弯曲钢片上，使光纤光栅应变传感器存在一定的弯曲曲率，弯曲钢片的弯曲曲率可以根据混凝土试件受压变形变大小进行确定，最后进行保护封装。
所述复合组合碟簧由4个叠合与10个对合组合而成。
所述的荷载传感器为智能弦式力传感器。
本发明的有益效果：该发明技术特点在于采用复合组合碟簧作为弹性蓄能装置，采用内埋弯曲钢片式光纤光栅压应变传感器作为混凝土徐变应变测试装置，可进行高强混凝土线性及非线性受压徐变试验测试，解决了传统徐变加载设备无法长期对构件施加大吨位荷载的难题，更适用于受空间限制的环境中，且可以通过钢片式光纤光栅压应变传感器精确测出混凝土内部应变变化，通过智能弦式力传感器准确及时测量出试件所受荷载的变化，并根据这一变化对加载装置进行调整，保证施加恒定荷载。该徐变试验系统能满足高强混凝土徐变试验长时间施加大吨位荷载的要求，弹性蓄能装置采用蝶形碟簧，组合使用方便，维修换装容易，经济、安全，利用自身体积小、小变形承受大载荷的特性，更适用于受空间限制的环境中，使用寿命长；测试混凝土试件上下两个球铰，调整荷载施加方向，保证试件受力均匀，避免出现偏心；上压板及顶板位置可根据试验要求进行调整；混凝土试件内部埋置弯曲钢片式光纤光栅压应变传感器，将混凝土受压产生的徐变变形，转化为光纤光栅传感器受拉变形，混凝土试件中可布设多个传感器，从而精确测得混凝土受压内部产生的徐变应变，克服了普通光纤光栅传感器不适宜测试压应变的缺点。
附图说明
图1是高强混凝土受压徐变试验系统图。
图2是弯曲钢片式光纤光栅压应变传感器图。
图中：1定位丝杠；2顶板；3上压板；4下压板；5底板；6螺母；7液压加载装置；8智能弦式力传感器；9球铰；10混凝土试件；11弯曲钢片式光纤光栅压应变传感器；12复合组合碟簧；13光纤光栅应变传感器；14弯曲钢片；15光纤。
具体实施方式
以下结合附图和技术方案，进一步说明本发明的具体实施方式。
图1示出了高强混凝土受压徐变试验系统结构图。图中，定位丝杠1由上至下依次穿过顶板2、上压板3、下压板4和底板5，复合组合碟簧12作为弹性蓄能装置设置于下压板和底板之间，构成徐变加载架。承受同样压力的情况下，复合组合碟簧比环形弹簧所需空间大大减小，从而降低整个徐变加载架的高度。该徐变系统可一次测试两个混凝土试件，将混凝土试件放入徐变加载架后，放松上压板，固定顶板，启动液压加载装置7，根据液压加载装置及智能弦式力传感器8确定是否达到所需压力，达到要求压力后，固定上压板上方螺母，保持恒定荷载。混凝土试件上下两个球铰9，确保混凝土试件不出现偏心受压。
图2示出了弯曲钢片式光纤光栅压应变传感器，普通光纤光栅应变传感器13用结构胶将其固定在弯曲钢片14上，同时进行保护封装，埋入混凝土试件中。混凝土试件受压发生徐变时，光纤光栅与弯曲钢片一起发生应变，导致光纤光栅反射光的峰值波长漂移，通过对波长漂移量的度量来实现对应变的测量。

Claims (5)

1.一种高强混凝土受压徐变试验系统，其特征在于，该高强混凝土受压徐变试验系统包括定位丝杠、顶板、上压板、下压板、底板、球铰、液压加载装置、光纤光栅应变传感器、智能弦式力传感器及复合组合碟簧，所述定位丝杠由下至上依次穿过底板、下压板、上压板和顶板，并固定连接；所述液压加载装置设置于顶板与上压板之间，所述荷载传感器悬挂于上压板的下表面；所述球铰分别设置于下压板与混凝土试件之间、荷载传感器与混凝土试件之间；所述光纤光栅应变传感器嵌入混凝土试件中，多组复合组合碟簧设于底板与下压板之间。
2.根据权利要求1所述的高强混凝土受压徐变试验系统，其特征在于，所述的光纤光栅应变传感器采用弯曲钢片式光纤光栅压应变传感器，是将普通光纤光栅应变传感器用结构胶将其固定在弯曲钢片上，使光纤光栅应变传感器存在一定的弯曲曲率，弯曲钢片的弯曲曲率根据混凝土试件受压变形变大小进行确定，最后进行保护封装。
3.根据权利要求1或2所述的高强混凝土受压徐变试验系统，其特征在于，所述的复合组合碟簧由4个叠合与10个对合组合而成。
4.根据权利要求1或2所述的高强混凝土受压徐变试验系统，其特征在于，所述的荷载传感器为智能弦式力传感器。
5.根据权利要求3所述的高强混凝土受压徐变试验系统，其特征在于，所述的荷载传感器为智能弦式力传感器。
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