CN112611632A - 一种测试螺纹钢筋疲劳性能的夹持装置及方法 - Google Patents

一种测试螺纹钢筋疲劳性能的夹持装置及方法 Download PDF

Info

Publication number
CN112611632A
CN112611632A CN202110063963.6A CN202110063963A CN112611632A CN 112611632 A CN112611632 A CN 112611632A CN 202110063963 A CN202110063963 A CN 202110063963A CN 112611632 A CN112611632 A CN 112611632A
Authority
CN
China
Prior art keywords
steel bar
clamping
fatigue
sample
conical
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.)
Pending
Application number
CN202110063963.6A
Other languages
English (en)
Inventor
毛海波
洪涛
张平萍
史铭楷
孙兵团
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.)
Sinosteel Nanjing New Material Research Institute Co Ltd
Sinosteel Zhengzhou Research Institute of Steel Wire Products Co Ltd
Original Assignee
Sinosteel Nanjing New Material Research Institute Co Ltd
Sinosteel Zhengzhou Research Institute of Steel Wire Products Co Ltd
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 Sinosteel Nanjing New Material Research Institute Co Ltd, Sinosteel Zhengzhou Research Institute of Steel Wire Products Co Ltd filed Critical Sinosteel Nanjing New Material Research Institute Co Ltd
Priority to CN202110063963.6A priority Critical patent/CN112611632A/zh
Publication of CN112611632A publication Critical patent/CN112611632A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

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
    • G01N3/02—Details
    • G01N3/04—Chucks
    • 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
    • G01N3/32—Investigating strength properties of solid materials by application of mechanical stress by applying repeated or pulsating forces
    • 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
    • G01N2203/0001—Type of application of the stress
    • G01N2203/0005—Repeated or cyclic
    • 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
    • G01N2203/0058—Kind of property studied
    • G01N2203/006—Crack, flaws, fracture or rupture
    • G01N2203/0067—Fracture or rupture
    • 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
    • G01N2203/0058—Kind of property studied
    • G01N2203/0069—Fatigue, creep, strain-stress relations or elastic constants
    • G01N2203/0073—Fatigue

Abstract

本发明公开一种测试螺纹钢筋疲劳性能的夹持装置及方法，属于疲劳测试的技术领域。本发明包括两套对称夹持在螺纹钢筋试样（1）的两端、且由自内至外依次嵌套的夹片（2）、锥套筒（3）和连接器（4）构成的夹持装置，本发明通过连接器（2）与疲劳试验机实现快速连接和拆卸，并通过连接器（2）和依次嵌套的锥套筒（3）和夹片（2）逐级向螺纹钢筋试样（1）传递循环加载力来进行疲劳测试。本发明能够有效避免对螺纹钢筋两端的夹持部位产生损伤，保证螺纹钢筋疲劳试验的顺利进行和对疲劳破坏次数的准确测定，为螺纹钢筋的疲劳性能状态及疲劳寿命的判定提供可靠的技术依据，提高试验的成功率和准确度；此外本发明还具有便于组装和拆卸的优点。

Description

一种测试螺纹钢筋疲劳性能的夹持装置及方法
技术领域
本发明属于疲劳测试的技术领域，具体涉及一种测试螺纹钢筋疲劳性能的夹持装置及方法。
背景技术
螺纹钢筋被广泛应用于大型桥梁的连续梁、水电站大坝、核电站等工程锚固部位，由于螺纹钢筋长期承受重复、周期性的动荷载作用，螺纹钢筋往往会产生疲劳断裂，因此对螺纹钢筋进行抗拉疲劳性能测试是十分必要的，通过疲劳试验可以仿真实际使用情况，为螺纹钢筋的设计者、制造商、使用者提供相关的性能数据，以利于螺纹钢筋的安全使用和性能改进。目前对螺纹钢筋进行疲劳试验时，大多还是采用疲劳试验机的钳口直接夹持螺纹钢筋的两端来进行测试，这样钳口的水平咬合产生的切向力很容易造成钢筋损伤，在实验过程中损伤部位又往往会产生应力集中，造成螺纹钢筋断于钳口，螺纹钢筋疲劳试验就无法顺利进行，因此利用传统夹持方式来测试螺纹钢筋的疲劳性能试验成功率较低，也不能准确测定螺纹钢筋的疲劳破坏次数。因此，鉴于上述传统夹持方式的缺陷，现需要设计出一种专用的夹持装置及方法，来实现螺纹钢筋和疲劳试验机的钳口的连接，进而有效避免疲劳试验机的钳口与螺纹钢筋直接接触而造成的钢筋损伤和断裂，保证螺纹钢筋疲劳试验的顺利进行，提高试验成功率，准确测试螺纹钢筋的疲劳破坏次数以及疲劳性能。
发明内容
本发明的目的正是针对上述现有技术中所存在的不足之处而提供一种测试螺纹钢筋疲劳性能的夹持装置及方法。本发明能够有效避免对螺纹钢筋两端的夹持部位产生损伤，保证螺纹钢筋疲劳试验的顺利进行和对疲劳破坏次数的准确测定，为螺纹钢筋的疲劳性能状态及疲劳寿命的判定提供可靠的技术依据，提高试验的成功率和准确度；此外本发明还具有便于组装和拆卸的优点。
本发明的目的可通过下述技术措施来实现：
本发明的一种测试螺纹钢筋疲劳性能的夹持装置是由两套对称夹持在螺纹钢筋试样的两端、且自内至外依次嵌套的夹片、锥套筒和连接器构成（本发明通过连接器与疲劳试验机实现快速连接和拆卸，并通过连接器和依次嵌套的锥套筒和夹片逐级向螺纹钢筋试样传递循环加载力来进行疲劳测试），螺纹钢筋试样的外表面与夹片的内腔之间以锯齿咬合和螺纹啮合的配合方式相结合（锯齿咬合通过增加粗糙度来增大螺纹钢筋试样与夹片之间的摩擦力，螺纹啮合通过增加接触面积来增大螺纹钢筋试样与夹片之间的摩擦力），夹片的外表面与锥套筒的内腔之间以圆锥面配合方式相结合（夹片在轴向力的作用下逐渐收拢而实现定心自锁，实现夹片与锥套筒的无间隙配合，进而实现自锁式夹紧螺纹钢筋试样的端头），锥套筒的外表面与连接器的内腔底部之间以圆柱面配合方式相结合（实现锥套筒与连接器之间的径向定位，保证顺利传递轴向循环加载力）；所述夹片是由三片相同的弧形夹片块合围而成内腔为锯齿形螺纹孔面、外轮廓为圆锥台的组合夹片结构（保证夹片在轴向力的作用下能够逐渐收拢而实现定心自锁）；所述锥套筒是外轮廓为圆柱状、内腔为圆锥台面的锥套结构；所述连接器整体为阶梯圆柱结构，小径段为外连疲劳试验机的夹持端（与疲劳试验机的钳口相连，传递循环加载力），在大径段上沿径向加工长方体通槽后形成上下左右四个腔壁（作为锥套筒进出连接器的安装通道），自下腔壁的上表面中心向下加工有圆形定位盲孔（实现锥套筒与连接器之间的径向定位，保证顺利传递轴向循环加载力），在下腔壁上开设有自下腔壁中心沿长方体通槽的一侧敞口端延伸、且贯穿下腔壁厚度方向的U形槽（作为螺纹钢筋试样进出连接器的安装通道）。
本发明中所述锯齿形螺纹孔面是在圆柱内腔面自上而下先加工成凸凹相间的锯齿状内腔面（锯齿咬合通过增加粗糙度来增大螺纹钢筋试样与夹片之间的摩擦力），再在锯齿状内腔面的凸面和凹面上加工出细螺纹（螺纹啮合通过增加接触面积来增大螺纹钢筋试样与夹片之间的摩擦力）。
本发明中每片所述弧形夹片块的圆心角均小于120度（保证夹片中的三片弧形夹片块之间存在一定的收拢间隙，在轴向力的作用下能够逐渐收拢成完整的圆锥台面而实现定心自锁）。
本发明中所述夹片的圆锥台外表面锥度与锥套筒的内腔圆锥台面锥度相同，且锥度均小于30度（保证顺利定心自锁）。
本发明中所述圆形定位盲孔的直径与锥套筒的圆柱外表面直径相匹配（保证顺利定位），且均小于长方体通槽的长度及宽度（保证锥套筒顺利进出连接器）。
在本发明中所述夹持端的外表面加工螺纹（便于与外部疲劳试验机的钳口快速结合，实现本发明与外部疲劳试验机的快速连接）。
本发明的一种测试螺纹钢筋疲劳性能的方法是通过下述步骤来实现的：
A、根据螺纹钢筋试样的直径选择两套相匹配的夹片、锥套筒和连接器；
B、根据疲劳试验机的行程和夹持装置的长度来确定螺纹钢筋试样的长度，并根据螺纹钢筋试样的长度确定两个连接器的相对间距；
C、启动疲劳试验机，使疲劳试验机的上下钳口分别夹紧两个连接器的夹持端，两个连接器上下对称布置；
D、分别将两个锥套筒套在螺纹钢筋试样的两端，分别将两套夹片旋合在螺纹钢筋试样的两端——即让三个相同的弧形夹片块合围而成的锯齿形螺纹孔面与螺纹钢筋试样以锯齿咬合和螺纹啮合的配合方式初步夹紧螺纹钢筋试样，再将夹片放入对应锥套筒的圆锥台内腔中，施加预紧力使螺纹钢筋试样、夹片、锥套筒初步固定在一起；
E、将步骤D中初步固定的两套夹片和锥套筒分别从上下两个连接器的长方体通槽穿入，同时螺纹钢筋试样的两端分别从两个连接器的U形槽穿入；
F、通过调节疲劳试验机上下钳口的间距来逐渐加大两个连接器的相对位置，随着两个连接器的上下外移，首先使锥套筒进入连接器的圆形定位盲孔中进行定位，接着通过锥套筒与夹片之间的圆锥面配合使每套夹片中的三片弧形夹片块逐渐收拢和定心自锁，直至夹片与锥套筒实现无间隙配合，进而夹紧螺纹钢筋试样的端头；
G、设定疲劳试验机的相关测试参数，启动疲劳试验机对螺纹钢筋试样进行疲劳测试，观察并记录试验数据和结果。
本发明的设计原理如下：
本发明包括两套对称夹持在螺纹钢筋试样的两端、且由自内至外依次嵌套的夹片、锥套筒和连接器构成的夹持装置。本发明通过连接器与疲劳试验机实现快速连接和拆卸，并通过连接器和依次嵌套的锥套筒和夹片逐级向螺纹钢筋试样（1）传递循环加载力来进行疲劳测试。由于利用本发明既可以连接疲劳试验机又能够自锁式夹紧螺纹钢筋试样的端头，这样就可以有效避免疲劳试验机的钳口与螺纹钢筋直接接触而造成的螺纹钢筋损伤和断裂，即有效避免对螺纹钢筋两端的夹持部位产生损伤，保证螺纹钢筋疲劳试验的顺利进行和对疲劳破坏次数的准确测定，为螺纹钢筋的疲劳性能状态及疲劳寿命的判定提供可靠的技术依据，提高试验的成功率和准确度。更具体讲，由于在本发明的夹持端外表面加工有螺纹，与外部疲劳试验机的钳口通过螺纹方式能够快速结合，实现本发明与外部疲劳试验机的快速有效连接，这样疲劳试验机的循环加载力经钳口和夹持端顺利传递到连接器上；由于锥套筒嵌套定位在连接器下腔壁的圆形定位盲孔中，保证轴向循环加载力顺利地从连接器传递到锥套筒上；由于锥套筒的内腔与夹片的外表面之间以圆锥面配合方式相结合，夹片在轴向力的作用下逐渐收拢合围成锯齿形螺纹孔面内腔，具有定心自锁功能，逐渐实现夹片与锥套筒的无间隙配合，同时通过锯齿形螺纹孔面内腔自锁式夹紧螺纹钢筋试样的端头。这样疲劳试验机的循环加载力就通过连接器、锥套筒和夹片逐级传递到螺纹钢筋试样上来进行疲劳加载和测试，同时有效避免对螺纹钢筋两端的夹持部位产生损伤，保证螺纹钢筋疲劳试验的顺利进行和对疲劳破坏次数的准确测定，提高试验的成功率和准确度。此外，本发明中设置的长方体通槽作为锥套筒进出连接器的安装通道，锥套筒可以直接沿长方体通槽轻松穿入到连接器中、进而顺利定位到圆形定位盲孔内；在下腔壁中开设的U形槽作为螺纹钢筋试样进出连接器的安装通道，螺纹钢筋试样可以直接沿U形槽轻松穿入到连接器中；在夹持端的外表面加工有便于与外部疲劳试验机的钳口快速结合的螺纹，能实现本发明与外部疲劳试验机的快速连接；因此本发明还具有便于组装和拆卸的优点。
本发明的有益技术效果如下：
本发明能够有效避免对螺纹钢筋两端的夹持部位产生损伤，保证螺纹钢筋疲劳试验的顺利进行和对疲劳破坏次数的准确测定，为螺纹钢筋的疲劳性能状态及疲劳寿命的判定提供可靠的技术依据，提高试验的成功率和准确度；此外本发明还具有便于组装和拆卸的优点。
附图说明
图1是本发明的结构示意图。
图2是连接器的结构主视图。
图3是图2中的A-A剖视图。
图4是图2中的仰视图。
图5是夹片的结构主视图。
图6是图5中的俯视图。
图7是图6中的B-B剖视图。
图8是图7中C处的局部放大图。
图9是套筒的结构主剖视图。
图10是图9的俯视图。
图中序号：1、螺纹钢筋试样，2、夹片，2-1、弧形夹片块，2-2、锯齿形螺纹孔面，2-2-1、锯齿状内腔面，2-2-2、细螺纹，3、锥套筒，4、连接器，4-1、夹持端，4-2、长方体通槽，4-3、圆形定位盲孔，4-4、U形槽。
具体实施方式
本发明以下结合附图和实施例作进一步描述：
如图1～图10所示，本发明的一种测试螺纹钢筋疲劳性能的夹持装置是由两套对称夹持在螺纹钢筋试样1的两端、且自内至外依次嵌套的夹片2、锥套筒3和连接器4构成（本发明通过连接器2与疲劳试验机实现快速连接和拆卸，并通过连接器2和依次嵌套的锥套筒3和夹片2逐级向螺纹钢筋试样1传递循环加载力来进行疲劳测试），螺纹钢筋试样1的外表面与夹片2的内腔之间以锯齿咬合和螺纹啮合的配合方式相结合（锯齿咬合通过增加粗糙度来增大螺纹钢筋试样1与夹片2之间的摩擦力，螺纹啮合通过增加接触面积来增大螺纹钢筋试样1与夹片2之间的摩擦力），夹片2的外表面与锥套筒3的内腔之间以圆锥面配合方式相结合（夹片2在轴向力的作用下逐渐收拢而实现定心自锁，实现夹片2与锥套筒3的无间隙配合，进而实现自锁式夹紧螺纹钢筋试样1的端头），锥套筒3的外表面与连接器4的内腔底部之间以圆柱面配合方式相结合（实现锥套筒3与连接器4之间的径向定位，保证顺利传递轴向循环加载力）；所述夹片2是由三片相同的弧形夹片块2-1合围而成内腔为锯齿形螺纹孔面2-2、外轮廓为圆锥台的组合夹片结构（保证夹片2在轴向力的作用下能够逐渐收拢而实现定心自锁）；所述锥套筒3是外轮廓为圆柱状、内腔为圆锥台面的锥套结构；所述连接器4整体为阶梯圆柱结构，小径段为外连疲劳试验机的夹持端4-1（与疲劳试验机的钳口相连，传递循环加载力），在大径段上沿径向加工长方体通槽4-2后形成上下左右四个腔壁（作为锥套筒3进出连接器4的安装通道），自下腔壁的上表面中心向下加工有圆形定位盲孔4-3（实现锥套筒3与连接器4之间的径向定位，保证顺利传递轴向循环加载力），在下腔壁上开设有自下腔壁中心沿长方体通槽的一侧敞口端延伸、且贯穿下腔壁厚度方向的U形槽4-4（作为螺纹钢筋试样1进出连接器4的安装通道）。
本发明中所述锯齿形螺纹孔面2-2是在圆柱内腔面自上而下先加工成凸凹相间的锯齿状内腔面2-2-1（锯齿咬合通过增加粗糙度来增大螺纹钢筋试样1与夹片2之间的摩擦力），再在锯齿状内腔面的凸面和凹面上加工出细螺纹2-2-2（螺纹啮合通过增加接触面积来增大螺纹钢筋试样1与夹片2之间的摩擦力）。
本发明中每片所述弧形夹片块2-1的圆心角均小于120度（保证夹片2中的三片弧形夹片块2-1之间存在一定的收拢间隙，在轴向力的作用下能够逐渐收拢成完整的圆锥台面而实现定心自锁）。
本发明中所述夹片2的圆锥台外表面锥度与锥套筒3的内腔圆锥台面锥度相同，且锥度均小于30度（保证顺利定心自锁）。
本发明中所述圆形定位盲孔4-3的直径与锥套筒3的圆柱外表面直径相匹配（保证顺利定位），且均小于长方体通槽4-2的长度及宽度（保证锥套筒3顺利进出连接器4）。
在本发明中所述夹持端4-1的外表面加工螺纹（便于与外部疲劳试验机的钳口快速结合，实现本发明与外部疲劳试验机的快速连接）。
实施例一
实施例一的一种测试螺纹钢筋疲劳性能的方法是通过下述步骤来实现的：
A、选取牌号为PSB830、公称直径为为15mm的螺纹钢筋试样1，根据螺纹钢筋试样1的直径选择两套相匹配的夹片2、锥套筒3和连接器4；
B、根据疲劳试验机的行程和夹持装置的长度来确定螺纹钢筋试样1的长度为1100mm，并根据螺纹钢筋试样1的长度确定两个连接器4的相对间距为800mm（即两个连接器4的下腔壁间距）；
C、启动疲劳试验机，使疲劳试验机的上下钳口分别夹紧两个连接器4的夹持端4-1，两个连接器4上下对称布置；
E、分别将两个锥套筒3套在螺纹钢筋试样1的两端，分别将两套夹片2旋合在螺纹钢筋试样1的两端——即让三个相同的弧形夹片块2-1合围而成的锯齿形螺纹孔面2-2与螺纹钢筋试样1以锯齿咬合和螺纹啮合的配合方式初步夹紧螺纹钢筋试样1，再将夹片2放入对应锥套筒3的圆锥台内腔中，施加预紧力使螺纹钢筋试样1、夹片2、锥套筒3初步固定在一起；
E、将步骤D中初步固定的两套夹片2和锥套筒3分别从上下两个连接器4的长方体通槽4-2穿入，同时螺纹钢筋试样1的两端分别从两个连接器4的U形槽4-4穿入；
F、通过调节疲劳试验机上下钳口的间距来逐渐加大两个连接器4的相对位置，随着两个连接器4的上下外移，首先使锥套筒3进入连接器4的圆形定位盲孔4-3中进行定位，接着通过锥套筒3与夹片2之间的圆锥面配合使每套夹片2中的三片弧形夹片块2-1逐渐收拢和定心自锁，直至夹片2与锥套筒3实现无间隙配合，进而夹紧螺纹钢筋试样1的端头；
G、设定疲劳试验机的相关测试参数——实验应力范围为Fm~（0.7Fm-Fr）（Fm：钢筋的公称最大力，Fr：应力范围的等效负荷值，其中Fr/Sn=195，Sn：钢筋的公称横截面积）、循环频率为5Hz、循环次数要求2×106次，启动疲劳试验机对螺纹钢筋试样1进行疲劳测试，观察并记录试验数据和结果——测试结果显示：循环加载次数达2×106次时，螺纹钢筋试样1未断裂。
实施例二
实施例二的一种测试螺纹钢筋疲劳性能的方法是通过下述步骤来实现的：
A、选取牌号为PSB830、公称直径为为32mm的螺纹钢筋试样1，根据螺纹钢筋试样1的直径选择两套相匹配的夹片2、锥套筒3和连接器4；
B、根据疲劳试验机的行程和夹持装置的长度来确定螺纹钢筋试样1的长度为1200mm，并根据螺纹钢筋试样1的长度确定两个连接器4的相对间距为900mm（即两个连接器4的下腔壁间距）；
C、启动疲劳试验机，使疲劳试验机的上下钳口分别夹紧两个连接器4的夹持端4-1，两个连接器4上下对称布置；
F、分别将两个锥套筒3套在螺纹钢筋试样1的两端，分别将两套夹片2旋合在螺纹钢筋试样1的两端——即让三个相同的弧形夹片块2-1合围而成的锯齿形螺纹孔面2-2与螺纹钢筋试样1以锯齿咬合和螺纹啮合的配合方式初步夹紧螺纹钢筋试样1，再将夹片2放入对应锥套筒3的圆锥台内腔中，施加预紧力使螺纹钢筋试样1、夹片2、锥套筒3初步固定在一起；
E、将步骤D中初步固定的两套夹片2和锥套筒3分别从上下两个连接器4的长方体通槽4-2穿入，同时螺纹钢筋试样1的两端分别从两个连接器4的U形槽4-4穿入；
F、通过调节疲劳试验机上下钳口的间距来逐渐加大两个连接器4的相对位置，随着两个连接器4的上下外移，首先使锥套筒3进入连接器4的圆形定位盲孔4-3中进行定位，接着通过锥套筒3与夹片2之间的圆锥面配合使每套夹片2中的三片弧形夹片块2-1逐渐收拢和定心自锁，直至夹片2与锥套筒3实现无间隙配合，进而夹紧螺纹钢筋试样1的端头；
G、设定疲劳试验机的相关测试参数——实验应力范围为Fm~（0.7Fm-Fr）（Fm：钢筋的公称最大力，Fr：应力范围的等效负荷值，其中Fr/Sn=195，Sn：钢筋的公称横截面积）、循环频率为5Hz、循环次数要求2×106次，启动疲劳试验机对螺纹钢筋试样1进行疲劳测试，观察并记录试验数据和结果——测试结果显示：循环加载次数达2×106次时，螺纹钢筋试样1未断裂。
实施例三
实施例三的一种测试螺纹钢筋疲劳性能的方法是通过下述步骤来实现的：
A、选取牌号为PSB830、公称直径为为75mm的螺纹钢筋试样1，根据螺纹钢筋试样1的直径选择两套相匹配的夹片2、锥套筒3和连接器4；
B、根据疲劳试验机的行程和夹持装置的长度来确定螺纹钢筋试样1的长度为1100mm，并根据螺纹钢筋试样1的长度确定两个连接器4的相对间距为800mm（即两个连接器4的下腔壁间距）；
C、启动疲劳试验机，使疲劳试验机的上下钳口分别夹紧两个连接器4的夹持端4-1，两个连接器4上下对称布置；
G、分别将两个锥套筒3套在螺纹钢筋试样1的两端，分别将两套夹片2旋合在螺纹钢筋试样1的两端——即让三个相同的弧形夹片块2-1合围而成的锯齿形螺纹孔面2-2与螺纹钢筋试样1以锯齿咬合和螺纹啮合的配合方式初步夹紧螺纹钢筋试样1，再将夹片2放入对应锥套筒3的圆锥台内腔中，施加预紧力使螺纹钢筋试样1、夹片2、锥套筒3初步固定在一起；
E、将步骤D中初步固定的两套夹片2和锥套筒3分别从上下两个连接器4的长方体通槽4-2穿入，同时螺纹钢筋试样1的两端分别从两个连接器4的U形槽4-4穿入；
F、通过调节疲劳试验机上下钳口的间距来逐渐加大两个连接器4的相对位置，随着两个连接器4的上下外移，首先使锥套筒3进入连接器4的圆形定位盲孔4-3中进行定位，接着通过锥套筒3与夹片2之间的圆锥面配合使每套夹片2中的三片弧形夹片块2-1逐渐收拢和定心自锁，直至夹片2与锥套筒3实现无间隙配合，进而夹紧螺纹钢筋试样1的端头；
G、设定疲劳试验机的相关测试参数——实验应力范围为Fm~（0.7Fm-Fr）（Fm：钢筋的公称最大力，Fr：应力范围的等效负荷值，其中Fr/Sn=195，Sn：钢筋的公称横截面积）、循环频率为5Hz、循环次数要求2×106次，启动疲劳试验机对螺纹钢筋试样1进行疲劳测试，观察并记录试验数据和结果——测试结果显示：循环加载次数达2×106次时，螺纹钢筋试样1未断裂。
实施例四
实施例四的一种测试螺纹钢筋疲劳性能的方法是通过下述步骤来实现的：
A、选取牌号为PSB830、公称直径为为25mm的螺纹钢筋试样1，根据螺纹钢筋试样1的直径选择两套相匹配的夹片2、锥套筒3和连接器4；
B、根据疲劳试验机的行程和夹持装置的长度来确定螺纹钢筋试样1的长度为1000mm，并根据螺纹钢筋试样1的长度确定两个连接器4的相对间距为700mm（即两个连接器4的下腔壁间距）；
C、启动疲劳试验机，使疲劳试验机的上下钳口分别夹紧两个连接器4的夹持端4-1，两个连接器4上下对称布置；
H、分别将两个锥套筒3套在螺纹钢筋试样1的两端，分别将两套夹片2旋合在螺纹钢筋试样1的两端——即让三个相同的弧形夹片块2-1合围而成的锯齿形螺纹孔面2-2与螺纹钢筋试样1以锯齿咬合和螺纹啮合的配合方式初步夹紧螺纹钢筋试样1，再将夹片2放入对应锥套筒3的圆锥台内腔中，施加预紧力使螺纹钢筋试样1、夹片2、锥套筒3初步固定在一起；
E、将步骤D中初步固定的两套夹片2和锥套筒3分别从上下两个连接器4的长方体通槽4-2穿入，同时螺纹钢筋试样1的两端分别从两个连接器4的U形槽4-4穿入；
F、通过调节疲劳试验机上下钳口的间距来逐渐加大两个连接器4的相对位置，随着两个连接器4的上下外移，首先使锥套筒3进入连接器4的圆形定位盲孔4-3中进行定位，接着通过锥套筒3与夹片2之间的圆锥面配合使每套夹片2中的三片弧形夹片块2-1逐渐收拢和定心自锁，直至夹片2与锥套筒3实现无间隙配合，进而夹紧螺纹钢筋试样1的端头；
G、设定疲劳试验机的相关测试参数——实验应力范围为Fm~（0.7Fm-Fr）（Fm：钢筋的公称最大力，Fr：应力范围的等效负荷值，其中Fr/Sn=195，Sn：钢筋的公称横截面积）、循环频率为60Hz、循环次数要求2×106次，启动疲劳试验机对螺纹钢筋试样1进行疲劳测试，观察并记录试验数据和结果——测试结果显示：循环加载次数达2×106次时，螺纹钢筋试样1在距离上端连接器4213mm（大于2d=50mm）处断裂。
实施例五
实施例四的一种测试螺纹钢筋疲劳性能的方法是通过下述步骤来实现的：
A、选取牌号为PSB830、公称直径为为25mm的螺纹钢筋试样1，根据螺纹钢筋试样1的直径选择两套相匹配的夹片2、锥套筒3和连接器4；
B、根据疲劳试验机的行程和夹持装置的长度来确定螺纹钢筋试样1的长度为1100mm，并根据螺纹钢筋试样1的长度确定两个连接器4的相对间距为800mm（即两个连接器4的下腔壁间距）；
C、启动疲劳试验机，使疲劳试验机的上下钳口分别夹紧两个连接器4的夹持端4-1，两个连接器4上下对称布置；
I、分别将两个锥套筒3套在螺纹钢筋试样1的两端，分别将两套夹片2旋合在螺纹钢筋试样1的两端——即让三个相同的弧形夹片块2-1合围而成的锯齿形螺纹孔面2-2与螺纹钢筋试样1以锯齿咬合和螺纹啮合的配合方式初步夹紧螺纹钢筋试样1，再将夹片2放入对应锥套筒3的圆锥台内腔中，施加预紧力使螺纹钢筋试样1、夹片2、锥套筒3初步固定在一起；
E、将步骤D中初步固定的两套夹片2和锥套筒3分别从上下两个连接器4的长方体通槽4-2穿入，同时螺纹钢筋试样1的两端分别从两个连接器4的U形槽4-4穿入；
F、通过调节疲劳试验机上下钳口的间距来逐渐加大两个连接器4的相对位置，随着两个连接器4的上下外移，首先使锥套筒3进入连接器4的圆形定位盲孔4-3中进行定位，接着通过锥套筒3与夹片2之间的圆锥面配合使每套夹片2中的三片弧形夹片块2-1逐渐收拢和定心自锁，直至夹片2与锥套筒3实现无间隙配合，进而夹紧螺纹钢筋试样1的端头；
G、设定疲劳试验机的相关测试参数——实验应力范围为Fm~（0.7Fm-Fr）（Fm：钢筋的公称最大力，Fr：应力范围的等效负荷值，其中Fr/Sn=195，Sn：钢筋的公称横截面积）、循环频率为120Hz、循环次数要求2×106次，启动疲劳试验机对螺纹钢筋试样1进行疲劳测试，观察并记录试验数据和结果——测试结果显示：循环加载次数达2×106次时，螺纹钢筋试样1在距离上端连接器488mm（大于2d=50mm）处断裂。

Claims (7)

1.一种测试螺纹钢筋疲劳性能的夹持装置，其特征在于：所述夹持装置是由两套对称夹持在螺纹钢筋试样（1）的两端、且自内至外依次嵌套的夹片（2）、锥套筒（3）和连接器（4）构成，螺纹钢筋试样（1）的外表面与夹片（2）的内腔之间以锯齿咬合和螺纹啮合的配合方式相结合，夹片（2）的外表面与锥套筒（3）的内腔之间以圆锥面配合方式相结合，锥套筒（3）的外表面与连接器（4）的内腔底部之间以圆柱面配合方式相结合；所述夹片（2）是由三片相同的弧形夹片块（2-1）合围而成内腔为锯齿形螺纹孔面（2-2）、外轮廓为圆锥台的组合夹片结构；所述锥套筒（3）是外轮廓为圆柱状、内腔为圆锥台面的锥套结构；所述连接器（4）整体为阶梯圆柱结构，小径段为外连疲劳试验机的夹持端（4-1），在大径段上沿径向加工长方体通槽（4-2）后形成上下左右四个腔壁，自下腔壁的上表面中心向下加工有圆形定位盲孔（4-3），在下腔壁上开设有自下腔壁中心沿长方体通槽的一侧敞口端延伸、且贯穿下腔壁厚度方向的U形槽（4-4）。
2.根据权利要求1所述的一种测试螺纹钢筋疲劳性能的夹持装置，其特征在于：所述锯齿形螺纹孔面（2-2）是在圆柱内腔面自上而下先加工成凸凹相间的锯齿状内腔面（2-2-1），再在锯齿状内腔面的凸面和凹面上加工出细螺纹（2-2-2）。
3.根据权利要求1所述的一种测试螺纹钢筋疲劳性能的夹持装置，其特征在于：每片所述弧形夹片块（2-1）的圆心角均小于120度。
4.根据权利要求1所述的一种测试螺纹钢筋疲劳性能的夹持装置，其特征在于：所述夹片（2）的圆锥台外表面锥度与锥套筒（3）的内腔圆锥台面锥度相同，且锥度均小于30度。
5.根据权利要求1所述的一种测试螺纹钢筋疲劳性能的夹持装置，其特征在于：所述圆形定位盲孔（4-3）的直径与锥套筒（3）的圆柱外表面直径相匹配，且均小于长方体通槽（4-2）的长度及宽度。
6.根据权利要求1所述的一种测试螺纹钢筋疲劳性能的夹持装置，其特征在于：在所述夹持端（4-1）的外表面加工螺纹。
7.一种利用权利要求1所述测试螺纹钢筋疲劳性能的夹持装置的方法，其特征在于：所述方法是通过下述步骤来实现的：
A、根据螺纹钢筋试样（1）的直径选择两套相匹配的夹片（2）、锥套筒（3）和连接器（4）；
B、根据疲劳试验机的行程和夹持装置的长度来确定螺纹钢筋试样（1）的长度，并根据螺纹钢筋试样（1）的长度确定两个连接器（4）的相对间距；
C、启动疲劳试验机，使疲劳试验机的上下钳口分别夹紧两个连接器（4）的夹持端（4-1），两个连接器（4）上下对称布置；
分别将两个锥套筒（3）套在螺纹钢筋试样（1）的两端，分别将两套夹片（2）旋合在螺纹钢筋试样（1）的两端——即让三个相同的弧形夹片块（2-1）合围而成的锯齿形螺纹孔面（2-2）与螺纹钢筋试样（1）以锯齿咬合和螺纹啮合的配合方式初步夹紧螺纹钢筋试样（1），再将夹片（2）放入对应锥套筒（3）的圆锥台内腔中，施加预紧力使螺纹钢筋试样（1）、夹片（2）、锥套筒（3）初步固定在一起；
E、将步骤D中初步固定的两套夹片（2）和锥套筒（3）分别从上下两个连接器（4）的长方体通槽（4-2）穿入，同时螺纹钢筋试样（1）的两端分别从两个连接器（4）的U形槽（4-4）穿入；
F、通过调节疲劳试验机上下钳口的间距来逐渐加大两个连接器（4）的相对位置，随着两个连接器（4）的上下外移，首先使锥套筒（3）进入连接器（4）的圆形定位盲孔（4-3）中进行定位，接着通过锥套筒（3）与夹片（2）之间的圆锥面配合使每套夹片（2）中的三片弧形夹片块（2-1）逐渐收拢和定心自锁，直至夹片（2）与锥套筒（3）实现无间隙配合，进而夹紧螺纹钢筋试样（1）的端头；
G、设定疲劳试验机的相关测试参数，启动疲劳试验机对螺纹钢筋试样（1）进行疲劳测试，观察并记录试验数据和结果。
CN202110063963.6A 2021-01-18 2021-01-18 一种测试螺纹钢筋疲劳性能的夹持装置及方法 Pending CN112611632A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110063963.6A CN112611632A (zh) 2021-01-18 2021-01-18 一种测试螺纹钢筋疲劳性能的夹持装置及方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110063963.6A CN112611632A (zh) 2021-01-18 2021-01-18 一种测试螺纹钢筋疲劳性能的夹持装置及方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN112611632A true CN112611632A (zh) 2021-04-06

Family

ID=75254415

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202110063963.6A Pending CN112611632A (zh) 2021-01-18 2021-01-18 一种测试螺纹钢筋疲劳性能的夹持装置及方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN112611632A (zh)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN203809600U (zh) 纤维增强塑料复合线缆的紧固具
CN112611632A (zh) 一种测试螺纹钢筋疲劳性能的夹持装置及方法
CN208780544U (zh) 一种前夹式工具锚装置
CN214309878U (zh) 一种测试螺纹钢筋疲劳性能的夹持装置
CN110184931B (zh) 一种自锁式预应力钢绞线穿束辅助装置
CN111351707B (zh) 一种环形燃料组件导向管焊接拉伸检测的装置及方法
CN217266960U (zh) 一种非直线预应力管道预应力钢绞线张拉施工工装
CN113091978B (zh) 一种平行钢绞线式斜拉索预应力检测装置与方法
CN112127358A (zh) 一种预制混凝土桩的加工方法及预制混凝土桩
CN109296208A (zh) 具有对中找正功能的钢索张拉装配系统及其装配方法
CN213875213U (zh) 一种锚杆筋体拉伸测试实验的保护罩
CN104316407A (zh) 一种弯曲状态下钢绞线疲劳试验装置及其试验方法
CN211235237U (zh) 一种金刚线扭转测试夹具
CN217106214U (zh) 高强度锚具工作夹片
CN210128894U (zh) 一种用于光圆拉挤cfrp棒材拉伸试验的夹板式锚具
CN109736500B (zh) 一种用于cfrp索弦支穹顶结构的环索节点连接装置
CN210792880U (zh) 一种终端锚固线夹
CN219548163U (zh) 一种智慧钢绞线专用锚具结构
CN2420638Y (zh) 予应力钢绞线拉伸试验专用复合夹具
CN213209719U (zh) 一种适用于钢筋机械接头的疲劳试验夹持装置
CN110631901A (zh) 一种金刚线扭转测试夹具
CN213121397U (zh) 一种p锚锚固性能快速检测装置
CN215004700U (zh) 一种外螺纹紧固件拉伸试验模具组合
CN209891572U (zh) 一种弹性套管杆件连接器
CN218323504U (zh) 一种钢筋锚固用的即插式锚固板装置

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