CN110714491A - 一种混凝土桩抗弯试验装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种混凝土桩抗弯试验装置，包括加载底座和反力架以及设在反力架下方的加载油压千斤顶，还包括荷载分配钢梁以及设在加载底座上的百分表，所述加载底座上设有用于支撑桩两端部的一对桩端部支撑架，所述荷载分配钢梁通过吊绳设在反力架下方，荷载分配钢梁的中部与加载油压千斤顶的下端相对应。该混凝土桩抗弯试验装置结构设计合理，桩试件上下试验装置操作简便，通过更换支撑架和加载架可适用不同规格的桩试验，提高试验效率，降低了试验成本；并且通过增设荷载分配钢梁将载荷对称传递到试件上，有效提高了试验结果的准确性。

Description

一种混凝土桩抗弯试验装置
技术领域
本发明涉及混凝土桩技术领域，尤其是涉及一种混凝土桩抗弯试验装置。
背景技术
随着建筑工业化的逐步推广，混凝土预制桩以其成桩质量高、施工速度快、经济性好的优势被广泛应用于各类基础工程。
预应力混凝土空心桩是预应力混凝土空心管桩的一种改进，采用离心成型工艺，预应力混凝土空心桩大部分性能与预应力混凝土空心管桩相同，并且在相同的横截面积下，空心桩的侧周长大于管桩，致使桩身侧面与土体的接触面积增加，可以获得更大的侧摩阻力，从而可以一定程序上提高桩的竖向承载力，所以该桩型常在以摩阻力占主导地位的工程中应用。
但预应力混凝土空心桩的抗拉和抗弯性能差，常用方管桩的预应力主筋基本都采用预应力钢棒，但预应力钢棒由于其延性较差，且存在延迟断裂的问题，导致预应力钢棒在生产过程中经常发生断裂，管桩在使用过程中也存在一定的安全隐患问题；钢绞线的抗拉强度及安全性良好，与混凝土之间的握裹力可靠，采用夹片的锚接技术成熟；且钢绞线具有相对更高的抗拉强度和良好的拉伸延性，将钢绞线应用到预应力混凝土空心桩中，将改善其承载性能，改善抗拉和抗弯性能差，弥补预应力混凝土空心桩的不足。
这两种类型的空心桩以及其它类型的桩研制过程中均需要进行抗弯试验，分析抗弯性能怎么样；目前桩抗弯试验没有专用的试验装置，多是将桩两端支撑起来，直接在中部加载，都是临时搭建的试验装置，操作繁琐；并且直接加载，加载不能均匀的作用在桩上，试验结果准确性差。
发明内容
针对现有技术不足，本发明所要解决的技术问题是提供一种混凝土桩抗弯试验装置，以达到试验操作简便，有效提高试验结果准确性的目的。
为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案为：
该混凝土桩抗弯试验装置，包括加载底座和反力架以及设在反力架下方的加载油压千斤顶，还包括荷载分配钢梁以及设在加载底座上的百分表，所述加载底座上设有用于支撑桩两端部的一对桩端部支撑架，所述荷载分配钢梁通过吊绳设在反力架下方，荷载分配钢梁的中部与加载油压千斤顶的下端相对应。
进一步的，所述桩端部支撑架的顶部为与试验桩外缘相适配的弧形凹槽。
所述荷载分配钢梁的两端部上方均设有用于与吊绳相连的吊环。
所述荷载分配钢梁的下方设有一组加载架，加载架的下部设有与试验桩外缘相适配的弧形凹槽。
所述加载底座上沿桩宽度方向设有轨道，轨道上设有可滑动的滑座，滑座上设有用于支撑桩的升降支撑架。
所述百分表为一组，百分表通过支撑座支撑对应设置在桩中部区域。
所述桩端部支撑架通过紧固件可拆卸的设在加载底座上，所述加载架可拆卸的设在加载架下方。
所述加载架为两个，两个加载架对称设在荷载分配钢梁两端部下方。
所述滑座为对应设置的一对，两滑座之间设有滑块，滑块通过中间轨道设在加载底座上，滑块与滑座之间通过连接板相连，加载底座上设有用于驱动滑块移动的驱动结构。
所述荷载分配钢梁为工字型钢梁。
本发明与现有技术相比，具有以下优点：
该混凝土桩抗弯试验装置结构设计合理，桩试件上下试验装置操作简便，通过更换支撑架和加载架可适用不同规格的桩试验，提高试验效率，降低了试验成本；并且通过增设荷载分配钢梁将载荷对称传递到试件上，有效提高了试验结果的准确性。
附图说明
下面对本说明书各幅附图所表达的内容及图中的标记作简要说明：
图1为本发明试验装置结构示意图。
图2为本发明加载底座俯视示意图。
图中：
1.加载底座、2.桩端部支撑架、3.试验桩、4.百分表、5.应变片、6.荷载分配钢梁、7.加载架、8.反力架、9.加载油压千斤顶、10.吊环、11.吊绳、12.升降支撑架、13.滑块、14.连接板、15.轨道。
具体实施方式
下面对照附图，通过对实施例的描述，对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明。
如图1和2所示，该混凝土桩抗弯试验装置，包括加载底座1、反力架8、荷载分配钢梁6、设在加载底座上的百分表4、以及设在反力架下方的加载油压千斤顶9；反力架为框架结构，反力架固定在加载底座上。
加载底座上设有用于支撑桩两端部的一对桩端部支撑架2，荷载分配钢梁通过吊绳11设在反力架下方，反力架上设有用于吊绳升降的卷绳机，荷载分配钢梁的中部与加载油压千斤顶的下端相对应。
荷载分配钢梁的两端部上方均设有用于与吊绳相连的吊环10，通过卷绳机和两钢绳控制荷载分配钢梁升降，将荷载分配钢梁平稳放置在试验桩中部上方，之后加载油压千斤顶下压荷载分配钢梁上方中部。
桩端部支撑架2的顶部为与试验桩3外缘相适配的弧形凹槽，桩试件定位可靠，不易滑动。桩端部支撑架通过紧固件可拆卸的设在加载底座上，通过更换支撑架可适用不同规格的桩试验，提高试验效率，降低了试验成本。
荷载分配钢梁的下方设有一组加载架7，加载架的下部设有与试验桩外缘相适配的弧形凹槽；优选的，加载架为两个，两个加载架对称设在荷载分配钢梁两端部下方，通过荷载分配钢梁以及两加载架将对称的荷载传递到试件上，试验结果准确可靠。
加载架可拆卸的设在加载架下方；加载架可通过紧固件固定，可根据桩的尺寸规格进行更换适配，应用范围广。
荷载分配钢梁为工字型钢梁。百分表为一组，百分表通过支撑座支撑对应设置在桩中部区域；并在试验的桩中间区域表面设有应变片5。
加载底座上沿桩宽度方向设有轨道15，轨道上设有可滑动的滑座，滑座上设有用于支撑桩的升降支撑架12。
滑座为对应设置的一对，两滑座之间设有滑块13，滑块通过中间轨道设在加载底座上，滑块与滑座之间通过连接板14相连，加载底座上设有用于驱动滑块移动的驱动结构，驱动结构可为推动缸或推动电机。先将试验的桩吊装在升降支撑架上，升降支撑架随滑座一起移动至与桩端部支撑架对齐，升降支撑架带动试验桩下降，试验桩的端部落在桩端部支撑架上，便于吊装操作。
加载前，先对试件进行预加载，预加载加到预估极限荷载的20％，分级由零加载至设计值的80％，然后按10％级差继续加载至设计值的10％，观察试件是否达到极限状态，若未达到极限状态，则按5％的级差继续分级加载，至试件出现极限状态。
正式加载时每级施加的荷载为预计极限荷载的5％，加载时保持匀速，每级加载保持在3min左右完成，待百分表上的读数稳定3分钟后记录挠度大小和电脑上显示的应变片数据，读完进行下一级加载。
随着荷载的增加，只要百分表指针不出现大幅不规则波动，可按原定速度继续加载直至破坏；若加载到一定程度，油泵读数出现大幅回调，则认为试件已丧失承载力达到破坏，油泵达到的最大读数为试件的破坏荷载。
桩试件上下试验装置操作简便，通过更换支撑架和加载架可适用不同规格的桩试验，提高试验效率，降低了试验成本；并且通过增设荷载分配钢梁将载荷对称传递到试件上，有效提高了试验结果的准确性。
上述仅为对本发明较佳的实施例说明，上述技术特征可以任意组合形成多个本发明的实施例方案。
上面结合附图对本发明进行了示例性描述，显然本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的构思和技术方案进行的各种非实质性的改进，或未经改进将本发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种混凝土桩抗弯试验装置，包括加载底座和反力架以及设在反力架下方的加载油压千斤顶，其特征在于：还包括荷载分配钢梁以及设在加载底座上的百分表，所述加载底座上设有用于支撑桩两端部的一对桩端部支撑架，所述荷载分配钢梁通过吊绳设在反力架下方，荷载分配钢梁的中部与加载油压千斤顶的下端相对应。
2.如权利要求1所述混凝土桩抗弯试验装置，其特征在于：所述桩端部支撑架的顶部为与试验桩外缘相适配的弧形凹槽。
3.如权利要求1所述混凝土桩抗弯试验装置，其特征在于：所述荷载分配钢梁的两端部上方均设有用于与吊绳相连的吊环。
4.如权利要求1所述混凝土桩抗弯试验装置，其特征在于：所述荷载分配钢梁的下方设有一组加载架，加载架的下部设有与试验桩外缘相适配的弧形凹槽。
5.如权利要求1所述混凝土桩抗弯试验装置，其特征在于：所述加载底座上沿桩宽度方向设有轨道，轨道上设有可滑动的滑座，滑座上设有用于支撑桩的升降支撑架。
6.如权利要求1所述混凝土桩抗弯试验装置，其特征在于：所述百分表为一组，百分表通过支撑座支撑对应设置在桩中部区域。
7.如权利要求4所述混凝土桩抗弯试验装置，其特征在于：所述桩端部支撑架通过紧固件可拆卸的设在加载底座上，所述加载架可拆卸的设在加载架下方。
8.如权利要求4所述混凝土桩抗弯试验装置，其特征在于：所述加载架为两个，两个加载架对称设在荷载分配钢梁两端部下方。
9.如权利要求5所述混凝土桩抗弯试验装置，其特征在于：所述滑座为对应设置的一对，两滑座之间设有滑块，滑块通过中间轨道设在加载底座上，滑块与滑座之间通过连接板相连，加载底座上设有用于驱动滑块移动的驱动结构。
10.如权利要求1至9任一项所述混凝土桩抗弯试验装置，其特征在于：所述荷载分配钢梁为工字型钢梁。
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