CN109115611A - 一种适用于高强混凝土的大吨位受压徐变试验装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种适用于高强混凝土的大吨位受压徐变试验装置，包括锚固底座和设置在锚固底座上的限位装置；还包括杠杆钢梁，杠杆钢梁可沿限位装置上下滑动；锚固底座和杠杆钢梁之间设置有相对设置的两根定位丝杆；下压板和锚固底座之间设置有弹簧；混凝土试件设置在两根定位丝杆之间，还包括嵌入混凝土试件内的应变传感器和设置在混凝土试件两侧的千分表；混凝土试件和杠杆钢梁之间还设置有压力传感器；还包括用于调节间距的第一拉杆、第二拉杆和微调拉杆；本发明解决了传统徐变加载装置无法长期对构件施加大吨位荷载的难题，可以进行高强混凝土受压徐变试验，且可以准确测试所受荷载变化；并且测试精度高，安全可靠。

Description

一种适用于高强混凝土的大吨位受压徐变试验装置
技术领域
本发明涉及土木工程中的混凝土材料徐变性能测试装置技术领域，具体涉及一种适用于高强混凝土的大吨位受压徐变试验装置。
背景技术
混凝土结构徐变是混凝土材料本身固有的时变特性，会造成混凝土结构受力与变形随时间的变化而变化；对混凝土结构的受力性能及长期变形影响很大，故对混凝土徐变的研究尤为重要。
压缩徐变仪装置的要求是荷载稳定、操作简单、测读准确、加载后不需调荷或尽量少调荷；目前主要的徐变测试装置有弹簧式和杠杆式，弹簧式试验装置的加载吨位有限，无法对高强混凝土试件施加大吨位荷载，不能测出高强混凝土的非线性徐变特性；杠杆式试验装置一般采用一端锚固，另一端用配重块的方式施加荷载，该装置调平过程复杂，易造成施加偏载的情况；加载误差大、配重块始终悬空状态，存在很大的安全隐患，且后期受压荷载的调节比较困难。
发明内容
本发明提供一种利用效率高、试验安全，测试更加准确的高强混凝土大吨位受压徐变试验装置。
本发明采用的技术方案是：一种适用于高强混凝土的大吨位受压徐变试验装置，包括锚固底座和设置在锚固底座上的限位装置；还包括杠杆钢梁，杠杆钢梁可沿限位装置上下滑动；锚固底座和杠杆钢梁之间设置有相对设置的两根定位丝杆，定位丝杆上套设有下压板；下压板和锚固底座之间设置有弹簧；混凝土试件设置在两根定位丝杆之间，上端抵在杠杆钢梁上，下端抵在下压板上；还包括嵌入混凝土试件内的应变传感器和设置在混凝土试件两侧的千分表；混凝土试件和杠杆钢梁之间还设置有压力传感器；应变传感器、压力传感器和千分表均连接数据采集装置；还包括设置在杠杆钢梁和锚固底座之间，用于调节其间距的第一拉杆、第二拉杆和微调拉杆；第一拉杆在混凝土试件和限位装置之间，第二拉杆设置在混凝土试件的另一侧；微调拉杆设置在混凝土试件和第二拉杆之间。
进一步的，所述压力传感器和杠杆钢梁之间、混凝土试件下端和下压板之间均设置有球铰。
进一步的，所述定位丝杆通过上压板连接杠杆钢梁。
进一步的，所述弹簧套设在定位丝杆上。
进一步的，所述限位装置包括两立柱和可沿两立柱上下移动的限位横梁；限位横梁连接杠杆钢梁一端。
进一步的，所述杠杆钢梁包括开口相对设置的第一工字钢和第二工字钢；第一工字钢和第二工字钢通过连接板连接。
进一步的，所述连接板包括靠近限位装置的第一连接板和远离限位装置的第二连接板；定位丝杆通过螺母与第一连接板连接。
进一步的，所述第一拉杆、第二拉杆和微调拉杆的上端均通过锚具连接杠杆钢梁，下端固定连接锚固底座。
本发明的有益效果是：
（1）本发明定位丝杆、第一拉杆和第二拉杆共同构成了杠杆装置，可提高加载吨位，可进行高强混凝土非线性受压徐变试验测试，解决了传统徐变装置无法长期对构件施加大吨位荷载的难题；
（2）本发明通过限位装置可限制加载过程中杠杆钢梁的横向及纵向位移，可大幅提高加载过程及后期持续荷载过程的安全性；
（3）本发明设置有微调丝杆，对实验过程中混凝土试件所受压力进行微调，解决了传统徐变测试装置在试验过程中混凝土试件收到压力无法微调的问题。
附图说明
图1为本发明立面结构示意图。
图2为本发明中杠杆钢梁结构示意图。
图3为本发明中限位装置结构示意图。
图中：1-锚固底座，2-弹簧，3-下压板，4-球铰，5-定位丝杆，6-应变传感器，7-千分表，8-混凝土试件，9-数据采集装置，10-压力传感器，11-上压板，12-限位装置，121-限位横梁，122-立柱，13-第一拉杆，14-螺母，15-第一连接板，16-杠杆钢梁，161-第一工字钢，162-第二工字钢，17-第二连接板，18-锚具，19-微调拉杆，20-第二拉杆。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明做进一步说明。
如图1-图3所示，一种适用于高强混凝土的大吨位受压徐变试验装置，包括锚固底座1和设置在锚固底座1上的限位装置12；还包括杠杆钢梁16，杠杆钢梁16可沿限位装置12上下滑动；锚固底座1和杠杆钢梁16之间设置有相对设置的两根定位丝杆5，定位丝杆5上套设有下压板3；下压板3和锚固底座1之间设置有弹簧2；混凝土试件8设置在两根定位丝杆5之间，上端抵在杠杆钢梁16上，下端抵在下压板3上；还包括嵌入混凝土试件8内的应变传感器6和设置在混凝土试件8两侧的千分表7；混凝土试件8和杠杆钢梁16之间还设置有压力传感器10；应变传感器6、压力传感器10和千分表7均连接数据采集装置9；还包括设置在杠杆钢梁16和锚固底座1之间，用于调节其间距的第一拉杆13、第二拉杆20和微调拉杆19；第一拉杆13在混凝土试件8和限位装置12之间，第二拉杆20设置在混凝土试件8的另一侧；微调拉杆19设置在混凝土试件8和第二拉杆20之间。
压力传感器10和杠杆钢梁16之间、混凝土试件8下端和下压板3之间均设置有球铰4；可防止发生施加偏载的情况。
定位丝杆5通过上压板11连接杠杆钢梁16；弹簧2套设在定位丝杆5上；可避免弹簧发生错位。
限位装置12包括两立柱122和可沿两立柱122上下移动的限位横梁121；限位横梁121两端通过螺栓与立柱122固定，可通过调节螺栓使限位横梁121沿立柱122上下移动；限位横梁121连接杠杆钢梁16一端；立柱122为设置竖向孔槽的工字钢，限位横梁121在两立柱122中只能发生竖向移动，限制杠杆钢梁16的纵向位移；通过限位装置12限制杠杆钢梁16发生横向和竖向位移，大大减小了加载误差。
杠杆钢梁16包括开口相对设置的第一工字钢161和第二工字钢162；第一工字钢161和第二工字钢162通过连接板连接；连接板包括靠近限位装置12的第一连接板15和远离限位装置12的第二连接板17；定位丝杆5通过螺母14与第一连接板15连接；第一拉杆13、第二拉杆20和微调拉杆19的上端均通过锚具13连接杠杆钢梁16，下端固定连接锚固底座1；第一工字钢161和第二工字钢162上对应锚具13和螺母14位置设置有锚固孔，用于定位丝杆5和拉杆的锚固。
第一拉杆13和第二拉杆20均设置在杠杆钢梁16和锚固底座1之间，但是分别位于混凝土试件8两侧；第一拉杆13设于限位装置12和混凝土试件8之间，第二拉杆20设于远离混凝土试件8一端；微调拉杆19位于混凝土试件8与第二拉杆20之间，利用其力臂较短的原理，可采用微调拉杆19对试验过程中混凝土试件8所受压力进行微调；第一拉杆13和第二拉杆20及微调拉杆19均采用静轧螺纹钢筋，下端锚固于钢筋混凝土锚固底座1上，上端穿过杠杆钢梁16上的锚固孔，通过锚具13与杠杆钢梁16连接。
压力传感器10、应变传感器6和千分表7均连接数据采集装置9，数据采集装置9具有显示屏、数据存储功能和数据导出接口。
一般情况下，徐变试验需要做多组试验，本发明只需将钢筋混凝土锚固底座1加大，上部结构（包括弹簧2、第一拉杆13、定位丝杆5和第二拉杆20等装置）以一定的间距在锚固底座1上安装；便可进行多组试验，大大节约了试验场地及成本。
本发明充分利用了弹簧装置和杠杆系统的优点，采用弹簧2作为弹性蓄能装置，利用杠杆原理，提高加载吨位，解决了传统徐变装置无法长期对混凝土构件8施加大吨位荷载的难题；杠杆装置两端通过第一拉杆13、第二拉杆20与钢筋混凝土锚固底座1相连，并采用限位装置12可限制加载过程中杠杆钢梁16的横向及纵向位移；相比于目前常用的一端通过钢绞线与大体积钢筋混凝土底座相连，另外一端采用配重块加载的试验装置，可大幅提高加载过程及后期持荷过程的安全性；采用微调装置19对试验过程中混凝土试件8所受压力进行微调，解决了徐变测试装置在试验过程中混凝土试件8受到压力无法微调的问题，提高混凝土徐变的测试精度，适用于高强混凝土徐变试验。

Claims (8)

1.一种适用于高强混凝土的大吨位受压徐变试验装置，其特征在于，包括锚固底座(1)和设置在锚固底座(1)上的限位装置(12)；还包括杠杆钢梁(16)，杠杆钢梁(16)可沿限位装置(12)上下滑动；锚固底座(1)和杠杆钢梁(16)之间设置有相对设置的两根定位丝杆(5)，定位丝杆(5)上套设有下压板(3)；下压板(3)和锚固底座(1)之间设置有弹簧(2)；混凝土试件(8)设置在两根定位丝杆(5)之间，上端抵在杠杆钢梁(16)上，下端抵在下压板(3)上；还包括嵌入混凝土试件(8)内的应变传感器(6)和设置在混凝土试件(8)两侧的千分表(7)；混凝土试件(8)和杠杆钢梁(16)之间还设置有压力传感器(10)；应变传感器(6)、压力传感器(10)和千分表(7)均连接数据采集装置(9)；还包括设置在杠杆钢梁(16)和锚固底座(1)之间，用于调节其间距的第一拉杆(13)、第二拉杆(20)和微调拉杆(19)；第一拉杆(13)在混凝土试件(8)和限位装置(12)之间，第二拉杆(20)设置在混凝土试件(8)的另一侧；微调拉杆(19)设置在混凝土试件(8)和第二拉杆(20)之间。
2.根据权利要求1所述的一种适用于高强混凝土的大吨位受压徐变试验装置，其特征在于，所述压力传感器(10)和杠杆钢梁(16)之间、混凝土试件(8)下端和下压板(3)之间均设置有球铰(4)。
3.根据权利要求1所述的一种适用于高强混凝土的大吨位受压徐变试验装置，其特征在于，所述定位丝杆(5)通过上压板(11)连接杠杆钢梁(16)。
4.根据权利要求1所述的一种适用于高强混凝土的大吨位受压徐变试验装置，其特征在于，所述弹簧(2)套设在定位丝杆(5)上。
5.根据权利要求1所述的一种适用于高强混凝土的大吨位受压徐变试验装置，其特征在于，所述限位装置(12)包括两立柱(122)和可沿两立柱(122)上下移动的限位横梁(121)；限位横梁(121)连接杠杆钢梁(16)一端。
6.根据权利要求1所述的一种适用于高强混凝土的大吨位受压徐变试验装置，其特征在于，所述杠杆钢梁(16)包括开口相对设置的第一工字钢(161)和第二工字钢(162)；第一工字钢(161)和第二工字钢(162)通过连接板连接。
7.根据权利要求6所述的一种适用于高强混凝土的大吨位受压徐变试验装置，其特征在于，所述连接板包括靠近限位装置(12)的第一连接板(15)和远离限位装置(12)的第二连接板(17)；定位丝杆(5)通过螺母(14)与第一连接板(15)连接。
8.根据权利要求1所述的一种适用于高强混凝土的大吨位受压徐变试验装置，其特征在于，所述第一拉杆(13)、第二拉杆(20)和微调拉杆(19)的上端均通过锚具(13)连接杠杆钢梁(16)，下端固定连接锚固底座(1)。
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