CN106596287B - 工具式砌体抗弯强度试验侧向加载装置 - Google Patents

工具式砌体抗弯强度试验侧向加载装置 Download PDF

Info

Publication number
CN106596287B
CN106596287B CN201610935594.4A CN201610935594A CN106596287B CN 106596287 B CN106596287 B CN 106596287B CN 201610935594 A CN201610935594 A CN 201610935594A CN 106596287 B CN106596287 B CN 106596287B
Authority
CN
China
Prior art keywords
masonry
distribution beam
test specimen
bending strength
pull rod
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.)
Active
Application number
CN201610935594.4A
Other languages
English (en)
Other versions
CN106596287A (zh
Inventor
李翔
顾祥林
侯永俊
蒲春来
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Tongji University
Original Assignee
Tongji University
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Tongji University filed Critical Tongji University
Priority to CN201610935594.4A priority Critical patent/CN106596287B/zh
Publication of CN106596287A publication Critical patent/CN106596287A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN106596287B publication Critical patent/CN106596287B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N3/00—Investigating strength properties of solid materials by application of mechanical stress
    • G01N3/20—Investigating strength properties of solid materials by application of mechanical stress by applying steady bending forces
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N3/00—Investigating strength properties of solid materials by application of mechanical stress
    • G01N3/02—Details
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N2203/00—Investigating strength properties of solid materials by application of mechanical stress
    • G01N2203/0014—Type of force applied
    • G01N2203/0023—Bending
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N2203/00—Investigating strength properties of solid materials by application of mechanical stress
    • G01N2203/003—Generation of the force
    • G01N2203/0032—Generation of the force using mechanical means
    • G01N2203/0037—Generation of the force using mechanical means involving a rotating movement, e.g. gearing, cam, eccentric, or centrifuge effects

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Investigating Strength Of Materials By Application Of Mechanical Stress (AREA)

Abstract

本发明涉及土木工程测量仪器，尤其是涉及一种工具式砌体抗弯强度试验侧向加载装置，包括反力架和加载系统，利用加载系统对置于所述反力架之间的砌体试件进行加载，使砌体试件在反力架之间承受弯矩作用，并采集加载值；所述反力架包括长分配梁和短分配梁；所述加载系统包括千斤顶、拉杆、拉力传感器以及拉力采集器，所述千斤顶与拉杆连接，所述拉杆依次穿过短分配梁、砌体试件以及长分配梁，手摇千斤顶通过拉杆将荷载施加到砌体试件上，由拉力采集器显示和记录传感器测得的加载值。与现有技术相比，本发明加载装置结构简单，可重复使用并可移动，检测数据准确可靠，满足试验室和现场检测砌体抗弯强度的需要。

Description

工具式砌体抗弯强度试验侧向加载装置
技术领域
本发明涉及土木工程测量仪器，尤其是涉及一种工具式砌体抗弯强度试验侧向加载装置。
背景技术
随着城市建设的发展，我国的基本建设已经进入新建与改造维修并举的阶段，砌体材料抗弯强度已成为砌体结构抗震性能评价和试件受力性能分析研究的关键指标。按照国家标准《砌体基本力学性能试验方法标准》GBJ129，目前砌体抗弯强度试验均采用施工时试件立砌，试验时试件平放的加载方式。这不仅增加了试验的难度，而且需要考虑试件自重对强度的影响。当砂浆粘结强度较低时，试件极易在安装时断裂破坏，影响试验结果的可靠度。包括《砌体工程现场检测技术标准》GB/T50135在内，由于缺乏成套可行的加载装置及系统的试验研究，我国目前尚无现场直接测定既有砌体材料抗弯强度的方法。经检索，国家知识产权局目前尚未公布相似的专利或有相似的专利申请。
发明内容
本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种工具式砌体抗弯强度试验侧向加载装置，整个加载装置结构简单，可重复使用并可移动，检测数据准确可靠，满足试验室和现场检测砌体抗弯强度的需要。
本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：
本发明提供一种工具式砌体抗弯强度试验侧向加载装置，包括反力架和加载系统，利用加载系统对置于所述反力架之间的砌体试件进行加载，使砌体试件在自平衡的反力架之间承受弯矩作用，并采集加载值。所述加载装置可直接对砌体试件进行侧向加载，不需测定砌体试件的自身重量，简化试验室的试验工序，提高试验结果的可靠度。
作为优选，所述反力架包括两个分配梁，即长分配梁和短分配梁，所述砌体试件置于长分配梁和短分配梁之间。
作为优选，所述加载系统包括千斤顶、拉杆、拉力传感器以及拉力采集器，所述千斤顶与拉杆连接，所述拉杆依次穿过短分配梁、砌体试件以及长分配梁，千斤顶通过拉杆将荷载施加到砌体试件上，并由拉力传感器和拉力采集器显示并记录加载值。
作为优选，所述长分配梁为口字形分配梁，其两端作为砌体试件的两个支座；所述短分配梁为工字形分配梁，其两端作为砌体试件的两个加载点。如此设计，所述加载装置在施加荷载时更加简便可靠。
作为优选，两个所述分配梁全部用方钢管制成。
作为优选，所述拉杆是一种钢螺杆。
作为优选，所述千斤顶是一种螺旋式千斤顶，设有用于施加载荷的摇柄。采用摇柄进行施加载荷，控制更加方便，检测数据更加准确可靠。
作为优选，所述拉力传感器是一种S型拉力传感器。
作为优选，所述砌体试件竖放在长分配梁和短分配梁之间，利用反力架和加载系统直接对竖放的砌体试件进行侧向加载，直接测定砌体试件的二种抗弯强度。如此设计，所述加载装置可用于试验室竖放砌体试件的抗弯强度试验，也可在既有房屋现场进行窗下墙原位的抗弯强度检测。
作为优选，所述加载装置可重复使用并可移动，满足既有房屋现场随机抽查墙体材料抗弯强度的要求。
与现有技术相比，本发明具有以下优点：
1、本发明可对竖放的砌体试件进行抗弯强度试验，砌体试件竖放不仅简化了试验过程，而且使墙体受力状态与实际工程一致。
2、本发明灵活拆装，不仅可用于试验室中标准的砌体试件的抗弯强度试验，也可用于房屋现场测定窗下墙等部位的墙体材料的抗弯强度。
3、本发明利用反力架和加载系统直接对竖放的砌体试件进行侧向加载，不需测定砌体试件自身重量，就能直接测定墙体材料的二种抗弯强度，简化试验室的试验工序，提高现场实测结果的可靠度。
4、本发明属于自平衡加载系统，该加载装置结构简单，可重复使用并可移动，加载控制方便，检测数据准确可靠，可以满足既有房屋现场随机抽查墙体材料抗弯强度的要求。
附图说明
图1为砌体通缝抗弯强度试验装置图；
图2为口字形分配梁的结构示意图；
图3为工字形分配梁的结构示意图；
图4为砌体齿缝抗弯强度试验装置图；
图5为砌体齿缝抗弯强度试验口字形分配梁的装配图；
图6为砌体齿缝抗弯强度试验工字形分配梁的装配图；
图7为现场测定砖墙通缝抗弯强度位置示意图；
图8为现场测定砖墙齿缝抗弯强度位置示意图；
附图中：1-螺旋式千斤顶，2-摇柄，3-口字形分配梁，4-通缝抗弯试件，5-工字形分配梁，6-电缆，7-拉力采集器，8-S型拉力传感器，9-钢拉杆，10-螺母，11-方钢管，12-齿缝抗弯试件，13-窗洞，14-砖墙，15-钻孔位置，16-通缝抗弯强度测区，17-齿缝抗弯强度测区。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。本实施例以本发明技术方案为前提进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。
实施例1：
如图1所示，为了测定砌体通缝标准试件4的抗弯强度，本实施例利用一组钢制反力架和一个带钢拉杆9及S型拉力传感器8的螺旋式千斤顶1实现对竖放的通缝抗弯试件4的侧向加载。其中，螺旋式千斤顶1能够施加拉力，螺旋式千斤顶1附设的S型拉力传感器8和钢拉杆9相连，S型拉力传感器8与拉力采集器7用电缆6相连，试验测得的拉力值由拉力采集器7直接显示和记录。如图2、3所示，钢制反力架由两个长短不同的分配梁组成，包括口字形分配梁3和工字形分配梁5，试验时分别置于通缝抗弯试件4两侧，用钢拉杆9相连；口字形分配梁3两端可作为通缝抗弯试件4的两个支座，工字形分配梁5两端则是两个加载点。两个分配梁全部用方钢管11焊接而成，由于两个分配梁的长度固定，一旦钢拉杆9位置确定，通缝抗弯试件4的加载点和支点就能够准确定位。当转动螺旋式千斤顶1的摇柄2时，钢拉杆9会不断缩小两个分配梁之间距离，侧向荷载就会施加到通缝抗弯试件4表面。在工字形分配梁5的加载点之间，通缝抗弯试件4就会受到均布分布的弯矩作用。随着荷载不断增加，与钢拉杆9相连的S型拉力传感器8及拉力采集器7就会直接显示拉力值。通缝抗弯试件4一旦开裂破坏，自动记录得到的最大拉力值即为通缝抗弯试件4的抗弯承载力。无需考虑通缝抗弯试件4自重的影响，计算可直接得到通缝抗弯试件4的通缝抗弯强度。
在试验室，为了测定砌体试件的沿通缝弯曲抗拉强度，即通缝抗弯强度，本实施例可按照下列步骤使用：
(1)按照图1，在竖放的通缝抗弯试件4中间钻贯通孔，该贯通孔的直径比钢拉杆9直径大2mm；
(2)在通缝抗弯试件4两侧安装反力架，将钢拉杆9依次穿过工字形分配梁5、通缝抗弯试件4和口字形分配梁3；
(3)将钢拉杆9一端与S型拉力传感器8相连，另外一端用螺母10固定在工字形分配梁5外侧；
(4)旋转螺旋式千斤顶1的摇柄2，逐级施加水平荷载，观察通缝抗弯试件4是否开裂变形；
(5)当通缝抗弯试件4一侧突然开裂或者承载力突然下降时，可停止旋转摇柄2，读取拉力采集器7的最大拉力值记录，计算可直接得到通缝抗弯试件4的通缝抗弯强度。
实施例2：
本实施例提供的加载装置跟实施例1相同，不同之处在于：
如图4、5、6所示，对齿缝抗弯试件12进行试验。在试验室，为了测定砌体试件的沿齿缝弯曲抗拉强度，即齿缝抗弯强度，本实施例可按照下列步骤使用：
(1)按照图4，将齿缝抗弯试件12放置在光滑的水平地面；
(2)在竖放的齿缝抗弯试件12中间一层砖块的中央钻贯通孔(砌体试件砌筑时也可预埋套管留孔)，贯通孔的直径比钢拉杆9直径大2mm；
(3)在齿缝抗弯试件12两侧安装反力架，将钢拉杆9依次穿过工字形分配梁5、齿缝抗弯试件12和口字形分配梁3；
(4)将钢拉杆9一端与S型拉力传感器8相连，另外一端用螺母10固定在工字形分配梁5外侧；
(5)旋转螺旋式千斤顶1的摇柄2，逐级施加水平荷载，观察齿缝抗弯试件12是否开裂变形；
(6)当齿缝抗弯试件12一侧突然开裂或者承载力突然下降时，可停止旋转摇柄2，读取拉力采集器7的最大拉力值记录，计算可直接得到齿缝抗弯试件12的齿缝抗弯强度。
实施例3：
本实施例提供的加载装置跟实施例1相同，不同之处在于：
如图7所示，在砌体房屋现场，测定既有墙体材料的通缝抗弯强度。
本实施例可按照下列步骤完成砌体通缝抗弯强度的现场抽样检测：
(1)在砖混结构房屋的砖墙14上，选择位于窗洞13下并且竖向压力为零的窗下墙作为测区，即通缝抗弯强度测区16，墙段长度(b)和高度(h)均大于900mm；
(2)按照图7，在墙段中间距离墙顶450mm高度的钻孔位置15钻贯通孔，贯通孔中心位于砖块中央，直径至少比钢拉杆9直径大2mm；
(3)按照图1在砌体试件两侧安装反力架，将钢拉杆9依次穿过工字形分配梁5、窗下墙贯通孔15和口字形分配梁3；
(4)将钢拉杆9一端与S型拉力传感器8相连，另外一端用螺母10固定在工字形分配梁5外侧；
(5)旋转螺旋式千斤顶1的摇柄2，逐级施加水平荷载，观察墙体是否开裂变形；
(6)当承载力突然下降时，可停止旋转摇柄2，读取拉力采集器7的最大拉力值记录，考虑周边墙体约束的影响，换算可得到通缝抗弯强度测区16墙体材料的通缝抗弯强度。
实施例4：
本实施例提供的加载装置跟实施例1相同，不同之处在于：
如图8所示，在砌体房屋现场，测定既有墙体材料的齿缝抗弯强度。
本实施例可按照下列步骤完成砌体齿缝抗弯强度的现场抽样检测：
(1)在砖混结构房屋的砖墙14上，选择位于窗洞13下并且竖向压力为零的窗下墙作为测区，即齿缝抗弯强度测区17，墙段长度(b)和高度(h)均大于900mm；
(2)按照图8，在墙段中间距离墙顶120mm高度的钻孔位置15钻贯通孔，该贯通孔中心位于砖块中央，直径至少比钢拉杆9直径大2mm；
(3)按照图4在砌体试件两侧安装反力架，将钢拉杆9依次穿过工字形分配梁5、窗下墙贯通孔15和口字形分配梁3；
(4)将钢拉杆9一端与S型拉力传感器8相连，另外一端用螺母10固定在工字形分配梁5外侧；
(5)旋转螺旋式千斤顶1的摇柄2，逐级施加水平荷载，观察墙体是否开裂变形；
(6)当承载力突然下降时，可停止旋转摇柄2，读取拉力采集器7的最大拉力值记录，考虑周边墙体约束的影响，换算可得到齿缝抗弯强度测区17墙体材料的抗弯强度。
实施例5：
本实施例的内容与实施例4相同，不同之处在于：
当进行砌体齿缝抗弯强度的现场抽样检测时，选择砖混结构房屋屋顶的女儿墙作为测区。

Claims (6)

1.一种工具式砌体抗弯强度试验侧向加载装置，其特征在于：包括反力架和加载系统，利用加载系统对置于所述反力架之间的砌体试件进行加载，使砌体试件在反力架之间承受弯矩作用，并采集加载值；
所述反力架包括两个分配梁，即长分配梁和短分配梁，所述砌体试件置于长分配梁和短分配梁之间；其中，长分配梁为口字形分配梁，短分配梁为工字形分配梁；
所述砌体试件竖放在长分配梁和短分配梁之间，利用反力架和加载系统直接对竖放的砌体试件进行侧向加载，直接测定砌体试件的抗弯强度；
所述加载系统包括千斤顶、拉杆、拉力传感器以及拉力采集器，所述千斤顶与拉杆连接，所述拉杆依次穿过短分配梁、砌体试件以及长分配梁，千斤顶通过拉杆将荷载施加到砌体试件上，并由拉力传感器和拉力采集器显示并记录加载值；所述千斤顶是一种螺旋式千斤顶；
所述的砌体试件上钻有贯通孔，并在原位进行侧向加载测试。
2.根据权利要求1所述的一种工具式砌体抗弯强度试验侧向加载装置，其特征在于：所述长分配梁为口字形分配梁，其两端作为砌体试件的两个支座；所述短分配梁为工字形分配梁，其两端作为砌体试件的两个加载点。
3.根据权利要求1所述的一种工具式砌体抗弯强度试验侧向加载装置，其特征在于：两个所述分配梁全部用方钢管焊接制成。
4.根据权利要求1所述的一种工具式砌体抗弯强度试验侧向加载装置，其特征在于：所述拉杆是一种钢螺杆。
5.根据权利要求1所述的一种工具式砌体抗弯强度试验侧向加载装置，其特征在于：所述拉力传感器是一种S型拉力传感器。
6.根据权利要求1所述的一种工具式砌体抗弯强度试验侧向加载装置，其特征在于：所述加载装置可重复使用并可移动，满足既有房屋现场随机抽查墙体材料抗弯强度的要求。
CN201610935594.4A 2016-11-01 2016-11-01 工具式砌体抗弯强度试验侧向加载装置 Active CN106596287B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201610935594.4A CN106596287B (zh) 2016-11-01 2016-11-01 工具式砌体抗弯强度试验侧向加载装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201610935594.4A CN106596287B (zh) 2016-11-01 2016-11-01 工具式砌体抗弯强度试验侧向加载装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN106596287A CN106596287A (zh) 2017-04-26
CN106596287B true CN106596287B (zh) 2019-11-29

Family

ID=58589471

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201610935594.4A Active CN106596287B (zh) 2016-11-01 2016-11-01 工具式砌体抗弯强度试验侧向加载装置

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN106596287B (zh)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108152119A (zh) * 2017-12-22 2018-06-12 西安交通大学 一种通用k形节点多向加载装置及方法
CN108318338B (zh) * 2018-02-01 2024-02-27 塔里木大学 一种测试拉伸与往复弯曲混凝土耐久性的装置及方法
CN110426294A (zh) * 2019-07-08 2019-11-08 山东省建筑科学研究院有限公司 一种砌体试件抗剪强度测试装置及测试方法
CN111855256B (zh) * 2020-07-17 2023-07-04 英飞智信(北京)科技有限公司 用于火车、汽车采制样系统的智能弃料返排方法和装置
CN111855406A (zh) * 2020-07-20 2020-10-30 上海交通大学 便携式可拆卸砌体结构试验装置
CN117606935B (zh) * 2024-01-23 2024-03-29 深圳市爱得乐电子有限公司 一种连接器的检测装置

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN201000411Y (zh) * 2006-09-13 2008-01-02 同济大学 工具式混凝土梁静力加载装置
CN102749252A (zh) * 2011-04-20 2012-10-24 同济大学 基于二次杠杆作用的新型受弯构件持续加载试验装置
CN202974827U (zh) * 2012-12-22 2013-06-05 哈尔滨商业大学 混凝土梁静力加载试验装置
CN203083887U (zh) * 2012-08-28 2013-07-24 常州市建筑科学研究院股份有限公司 管桩抗弯试验装置

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN201000411Y (zh) * 2006-09-13 2008-01-02 同济大学 工具式混凝土梁静力加载装置
CN102749252A (zh) * 2011-04-20 2012-10-24 同济大学 基于二次杠杆作用的新型受弯构件持续加载试验装置
CN203083887U (zh) * 2012-08-28 2013-07-24 常州市建筑科学研究院股份有限公司 管桩抗弯试验装置
CN202974827U (zh) * 2012-12-22 2013-06-05 哈尔滨商业大学 混凝土梁静力加载试验装置

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
小高层密肋壁板结构复合墙体抗弯性能试验研究;姚谦峰，等;《西安建筑科技大学学报（自然科学版）》;20070831;第39卷;457-462 *

Also Published As

Publication number Publication date
CN106596287A (zh) 2017-04-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN106596287B (zh) 工具式砌体抗弯强度试验侧向加载装置
CN109406340A (zh) 锤击预压式测试套筒连接结构注浆密实度的装置及方法
CN108287103B (zh) 一种通用面状材料张力、应变及挠度测试装置及试验方法
CN111894051B (zh) 一种桩基承载力反向自平衡模型试验装置及其试验方法
CN103323340B (zh) 一种钢-砼接触界面力学特性测试装置及其方法
CN104631519A (zh) 复杂荷载作用下桩基承载特性模型试验装置及试验方法
US11332904B2 (en) Lateral and continuous measurement method for soil parameters in soft soil field
KR101008666B1 (ko) 강관주 송전철탑 기초 모멘트 시험 장치
CN109342195A (zh) 油井水泥第一胶结面的胶结强度测试方法
Bonopera et al. Fiber Bragg grating–differential settlement measurement system for bridge displacement monitoring: Case study
CN101603900B (zh) 一种直接测定早龄期混凝土轴向拉伸强度的自平衡测试装置及测定方法
CN104777097A (zh) 测定frp-混凝土界面粘结性能的测试装置及测试方法
CN104807707A (zh) 测定frp—混凝土双面剪切性能的测试装置及测试方法
CN107462478A (zh) 一种混凝土电杆力学性能检测系统及方法
CN105738225A (zh) 深孔岩/土体原位测试方法及测试机器人
Bonopera et al. Axial load detection in compressed steel beams using FBG–DSM sensors
CN105423880B (zh) 一种悬挂主缆测量桥梁挠度的方法
CN105780825B (zh) 一种基于自平衡检测试验的桩基施工环境控制与评价方法
CN109440843B (zh) 一种模型桩室内试验组合荷载施加装置及方法
CN109100232B (zh) 用于检测桥塔爬锥竖向承载力的试验装置及使用方法
CN204314159U (zh) 深孔岩/土体原位测试机器人
Shu et al. Field destructive testing of a reinforced concrete bridge deck slab
CN110031325A (zh) 一种桩身应力测试系统和方法
CN111749246A (zh) 一种富水砂层预应力锚索安装方法
CN209460091U (zh) 一种锤击预压式测试套筒连接结构注浆密实度的装置

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant