CN210376012U - 一种加劲肋加劲型矩形钢管混凝土柱的加载系统 - Google Patents

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Abstract

本实用新型公开了一种加劲肋加劲型矩形钢管混凝土柱的加载系统,所述加劲肋加劲型矩形钢管混凝土柱由矩形钢管、垂直设置在矩形钢管内壁上的四个加劲肋和浇注在矩形钢管内的混凝土组成,所述加劲肋加劲型矩形钢管混凝土柱垂直放置在压力试验机的传力板和加载台座之间,所述混凝土底面与矩形钢管底部之间设置间隙,所述矩形钢管两侧顶端分别设置位移计,所述位移计的测头垂直对准传力板底面,所述矩形钢管的侧面中部设置多个应变片,所述位移计和应变片电连接数据采集箱,本实用新型能够方便准确的了解加劲肋加劲型矩形钢管混凝土柱的抗剪力学性能。

Description

一种加劲肋加劲型矩形钢管混凝土柱的加载系统
技术领域
本实用新型涉及结构工程技术领域,尤其是涉及一种加劲肋加劲型矩形钢管混凝土柱的加载系统。
背景技术
为研究矩形钢管混凝土界面粘结滑移力学性能,需要对矩形钢管混凝土进行推出试验,通过研究荷载与核心混凝土的滑移量和矩形钢管的应变量之间的关系,得出矩形钢管混凝土的抗剪力学性能。
中国实用新型专利CN 208459166 U公布了一种可施加拉压力的钢-混凝土推出试验加载装置,包括水平加载机构、水平滑动机构、竖向加载机构,所述竖向加载机构包括竖向穿心千斤顶、上反力钢板、下反力钢板、竖向加载螺杆、开孔加载钢板、上紧固螺母和下紧固螺母;所述上反力钢板和下反力钢板通过连接件分别固接在所述竖向穿心千斤顶两侧的活塞上,并可随活塞一起移动,所述的上反力钢板、下反力钢板的侧面套装在水平滑动机构上,且可相对水平滑动机构上下滑动;所述的竖向加载螺杆穿过所述的竖向穿心千斤顶,底部连接开孔加载钢板,且竖向加载螺杆的上部设有上紧固螺母,下部设有下紧固螺母,能够对试件施加剪力,但施加剪力之前的准备工作复杂,且该加载装置上没有设置位移计和应变片,只能测试出试件的极限承载力,不能全面反映出试件的抗剪力学性能。
实用新型内容
有鉴于此,本实用新型的目的是针对现有技术的不足,提供一种能够方便准确的了解加劲肋加劲型矩形钢管混凝土柱的抗剪力学性能的加载系统。
为达到上述目的,本实用新型采用以下技术方案:
一种加劲肋加劲型矩形钢管混凝土柱的加载系统,所述加劲肋加劲型矩形钢管混凝土柱由矩形钢管、垂直设置在矩形钢管内壁上的四个加劲肋和浇注在矩形钢管内的混凝土组成,所述加劲肋加劲型矩形钢管混凝土柱垂直放置在压力试验机的传力板和加载台座之间,所述混凝土底面与矩形钢管底部之间设置间隙,所述加载块水平放置在混凝土顶面上,所述矩形钢管两侧顶端分别设置位移计,所述位移计的测头垂直对准传力板底面,所述矩形钢管的侧面中部设置多个应变片,所述位移计和应变片电连接数据采集箱。
作为本实用新型的进一步改进,所述混凝土顶面铺设垫层,所述垫层上放置加载块。
作为本实用新型的进一步改进,所述加载块的中心轴、矩形钢管的中心轴和加载台座的中心轴处于同一直线上。
作为本实用新型的进一步改进,所述加载块为长方体实心钢结构。
作为本实用新型的进一步改进,所述间隙的高度为25-35mm。
作为本实用新型的进一步改进,所述传力板底部设置玻璃块,所述位移计的测杆垂直接触玻璃块表面。
本实用新型的有益效果是:
1、一种加劲肋加劲型矩形钢管混凝土柱的加载系统,所述加劲肋加劲型矩形钢管混凝土柱由矩形钢管、垂直设置在矩形钢管内壁上的四个加劲肋和浇注在矩形钢管内的混凝土组成,所述加劲肋加劲型矩形钢管混凝土柱垂直放置在压力试验机的传力板和加载台座之间,所述混凝土底面与矩形钢管底部设置间隙,所述混凝土顶面与矩形钢管顶部平齐,所述加载块水平放置在混凝土顶面上,所述矩形钢管上端两侧分别设置位移计,所述位移计的测头垂直对准传力板底面,所述矩形钢管的侧面中部设置多个应变片,所述位移计和应变片电连接数据采集箱,将加劲肋加劲型矩形钢管混凝土柱放置在加载平台上,再将加载块放置在混凝土柱上,安装位移计和应变片后启动压力试验机,将已知的变化的压力通过传力板将力传给加载块,加载块将力传给混凝土柱,由于混凝土柱和矩形钢管和加劲肋相连,混凝土柱又将力传递给加劲肋和矩形钢管使其发生形变,发生形变的长度可经由设置在矩形板侧面的应变片测得,并通过由数据采集箱读出,使用者可绘制出荷载-应变曲线,压力使核心混凝土柱与钢管壁发生相对滑移,随着荷载的增加,高应力作用下开孔钢板孔内混凝土被压碎或剪坏,从而使矩形管内的混凝土与钢管壁之间发生相对滑移,滑移量不断增加直至试件破坏,根据位移计可测出滑移量并由数据采集箱读取数据,使用者可绘制出荷载-滑移曲线,操作步骤简单,绘图方便。
2、混凝土顶面铺设垫层,垫层上放置加载块,可避免因混凝土顶部不平整而导致荷载不对称,影响测量结果。
3、加载块的中心轴、矩形钢管的中心轴和加载台座的中心轴处于同一直线上,可防止荷载加载混凝土表面时产生偏压现象,保证测量的准确性。
4、加载块为长方体实心钢结构,硬度大,受压时发生形变量可忽略不计,能够将压力基本全部传递给混凝土柱,保证测量的准确性。
5、传力板底部设置玻璃块,位移计的测杆垂直接触玻璃块表面,玻璃块表面平整,可与测杆顶部紧密贴合且玻璃表面且基本不会发生形变,能够准确的测试出混凝土柱的滑移量。
附图说明
图1为本实用新型第一种实施例的结构示意图;
图2为加劲肋加劲型矩形钢管混凝土柱的示意图;
图3为图2沿A-A方向的剖视图;
图4为图2沿B-B方向的剖视图;
图5为本实用新型第二种实施例的结构示意图;
其中,1-矩形钢管,2-加劲肋,3-混凝土,4-传力板,5-加载台座,6-加载块,7-位移计,8-应变片,9-玻璃块,10-间隙。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图,对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然,所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本实用新型保护的范围。
实施例一
如图1-4所示为本实用新型的第一种实施方式,一种加劲肋加劲型矩形钢管混凝土柱的加载系统,采用5000kN 天山红水微机控制电液伺服试验机,将加劲肋加劲型矩形钢管混凝土柱放置在加载台座5上,制作加劲肋加劲型矩形钢管混凝土柱时,首先采用精密切割机按照预先设定的尺寸下料,将4个壁板和4个加劲肋板2切割下来,壁板尺寸为800mm×300mm×6mm,加劲肋板尺寸为600mm×70mm×6mm,先将加劲肋2垂直焊接在壁板的中部,再将壁板拼合焊接形成矩形钢管1,加劲肋位于矩形钢管1内,如图4所示,该矩形钢管1为方管,焊接完毕后将矩形钢管1内壁清理干净,将内部固定4个加劲肋的矩形钢管1垂直放置在平整的钢板上,向矩形钢管1内浇筑混凝土3,用振捣棒充分振捣,以保证混凝土3具有良好的密实性,当混凝土3浇筑至距离矩形钢管1端面 30mm 的位置时,停止浇筑,将混凝土3表面抹平,之后等待其凝固,凝固完成后得到加劲肋加劲型矩形钢管混凝土柱,将加劲肋加劲型矩形钢管混凝土柱倒置放在加载台座5上,如图3所示,加载台座5与混凝土3的地面之间留有高度为30mm的间隙10,放置之前,先在矩形钢管1的四个面上用粉笔标记中轴线,并在加载台座5中央用粉笔预先标记出矩形钢管1放置的具体位置,以便加劲肋加劲型矩形钢管混凝土柱的中心轴与加载台座5的中心轴保持在同一直线上,防止在加载过程中产生偏压现象,放置完成后,在混凝土3顶面铺设 2mm 厚的细沙垫层后将加载块6放置在混凝土3顶面上,加载块6为边长280mm的正方体实心钢结构,加载块6的侧面距离矩形钢管1的内壁为4mm,加载块6的中心轴与加载台座5的中心轴处于同一直线上,在矩形钢管1的顶端两侧分别固定RC01-WYJ-701型振弦式多点位移计7,量程为 100mm ,精度为 0.05mm,位移计7的测头垂直对准传力板4底面,在矩形钢管1的一个侧面上,沿竖直中轴线均匀设置5个应变片8,中间的应变片8位于竖直中轴线和水平中轴线的交叉点,5个应变片电连接一台数据采集箱,两个位移计电连接一台数据采集箱,所述数据采集箱均为东华静态电阻采集箱。
对混凝土3顶面加载压力时先进行预加载,后进行正式加载。预加载方法为:分级加载到 40% 预估极限荷载,待稳定后,以同样速度分级卸载,如此重复 2 次。该阶段,检查仪表读数是否正常并调平,并尽可能地减小加载钢板与混凝土接触面的摩擦影响。正式加载采用单调分级加载:首先采用荷载控制,分级加至 70%预估极限荷载,然后改为位移加载,数据采集适当加密,以便得到较为平滑的曲线,当荷载下降到峰值的 80%后,适当加快加载速度,直至钢管管壁与核心混凝土脱离破坏,取加载过程中荷载最大值作为加劲肋加劲型矩形钢管混凝土柱的极限承载力,通过荷载与数据采集箱采集到的位移和应变的数值,画出荷载-位移与荷载-应变的曲线图,使用者可选择不同的加劲肋加劲型矩形钢管混凝土柱进行对比实验,得出相应的曲线图,通过对比分析获得不同加劲肋加劲型矩形钢管混凝土柱的抗剪性能的优劣,从而得到性能最优异的加劲肋加劲型矩形钢管混凝土柱。
实施例二
如图5所示为本实用新型的第二种实施方式,本实施例一实施例一的结构基本相同,不同之处在于,传力板底面上粘贴两块平整的有机玻璃块9,位移计7的测头与玻璃块9的表面垂直对准。
最后说明的是,以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制,本领域普通技术人员对本实用新型的技术方案所做的其他修改或者等同替换,只要不脱离本实用新型技术方案的精神和范围,均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。

Claims (6)

1.一种加劲肋加劲型矩形钢管混凝土柱的加载系统,其特征在于,所述加劲肋加劲型矩形钢管混凝土柱由矩形钢管(1)、垂直设置在矩形钢管(1)内壁上的四个加劲肋(2)和浇注在矩形钢管(1)内的混凝土(3)组成,所述加劲肋加劲型矩形钢管混凝土柱垂直放置在压力试验机的传力板(4)和加载台座(5)之间,所述混凝土(3)底面与矩形钢管(1)底部之间设置间隙(10),所述混凝土(3)顶面与矩形钢管(1)顶部平齐,所述混凝土(3)顶面上水平放置加载块(6),所述矩形钢管(1)上端两侧分别设置位移计(7),所述位移计(7)的测头垂直对准传力板(4)底面,所述矩形钢管(1)的侧面中部设置多个应变片(8),所述位移计(7)和应变片(8)电连接数据采集箱。
2.根据权利要求1所述的一种加劲肋加劲型矩形钢管混凝土柱的加载系统,其特征在于,所述混凝土顶面铺设垫层,所述垫层上放置加载块(6)。
3.根据权利要求1所述的一种加劲肋加劲型矩形钢管混凝土柱的加载系统,其特征在于,所述加载块(6)的中心轴、矩形钢管(1)的中心轴和加载台座(5)的中心轴处于同一直线上。
4.根据权利要求1所述的一种加劲肋加劲型矩形钢管混凝土柱的加载系统,其特征在于,所述加载块(6)为长方体实心钢结构。
5.根据权利要求1所述的一种加劲肋加劲型矩形钢管混凝土柱的加载系统,其特征在于,所述间隙(10)的高度为25-35mm。
6.根据权利要求1所述的一种加劲肋加劲型矩形钢管混凝土柱的加载系统,其特征在于,所述传力板(4)底部设置玻璃块(9),所述位移计(7)的测杆垂直接触玻璃块(9)表面。
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CN114674672A (zh) * 2022-03-21 2022-06-28 温州理工学院 一种大面积混凝土板抗压强度试验方法

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