[發明專利]自重不做功的混凝土三點彎曲梁斷裂能測試裝置

有效

• 申請號: 200910307363.9
• 申請日: 2009-09-21
• 公開（公告）號: CN101706389A
• 公開（公告）日: 2010-05-12
• 發明（設計）人: 吳智敏;程功;付騰飛;吳熙;鄭建軍;董偉;何化南;趙艷華
• 申請（專利權）人: 方遠建設集團股份有限公司;大連理工大學;浙江工業大學
• 主分類號: G01N3/00
• 分類號: G01N3/00;G01N3/08
• 代理公司: 大連理工大學專利中心 21200
• 代理人: 梅洪玉

技術領域

本發明屬于土木工程技術領域，涉及一種用三點彎曲梁測試混凝土斷裂能測試裝置 。

背景技術

混凝土斷裂能是混凝土結構非線性分析的重要參數。目前，世界上對斷裂能的測試有多 種方法，但均難以精確測定，具體表現為試驗所測得斷裂能具有尺寸效應，與理論上定義的 斷裂能有一定出入。試驗裝置、試件自重、實驗數據處理方法等均會影響混凝土斷裂能的計 算。目前使用最多的是RILEM推薦的三點彎曲梁法測定混凝土的斷裂能。該方法雖然試驗裝 置簡單，但無法消除試件自重對斷裂功的影響，對試驗機剛度要求較高，在處理數據時，試 件自重會引起很大計算誤差，并且會增加計算步驟，使斷裂能的計算復雜化。RILEM也推薦 尺寸效應法測定混凝土的斷裂能。這個方法存在的缺點是：需要進行大量不同試件尺寸的斷 裂試驗，并對大量的試驗數據進行線性回歸，試件數量大，浪費材料和勞動力，且后期數據 處理也比較繁瑣。以上方法計算斷裂能時，均須計算試件自重所做的功，并擬合試驗所測得 的曲線，數據處理步驟繁多。另外，還可采用楔入劈拉法測定混凝土的斷裂能，但也存在試 驗輔助裝置加工復雜，且不同的試件需配置不同的裝置，增加了試驗復雜程度；還有一種可 以抵消自重做功的試驗裝置，但是需要鉆孔，并加入鋼片連接試件和為抵消自重而施加的砝 碼，整個實驗裝置制作復雜。

發明內容

本發明要解決的問題是提供一種自重所做的功可以抵消的三點彎曲梁測試混凝土斷裂能 測試裝置。

本發明的技術方案是：

一種用三點彎曲梁測試混凝土斷裂能測試裝置，該裝置包括力傳感器、傳力墊板、角鋼 連桿、固定螺絲、夾式引伸儀、兩個薄鋼片以及混凝土梁，混凝土梁的支座均為鉸支座。一 次性澆筑全長為1.912倍凈跨的混凝土梁，力傳感器和傳力墊板置于混凝土梁頂跨中處，角 鋼連桿用螺絲固定于混凝土梁高的中部；在角鋼連桿中點和混凝土梁底跨中各粘貼一塊薄鋼 片，將夾式引伸儀的尖部固定于兩個薄鋼片之間，力傳感器和夾式引伸儀均和傳輸數據的測 試儀器相連。

本發明的效果和益處是：試件自身就可以抵消自重所做的功，無需添加任何裝置用以抵 消自重所做的功，降低了對試驗機剛度的要求，計算斷裂能時無需擬合試驗曲線；斷裂能為 測得的荷載-撓度曲線下面積(荷載所做的功)除以梁的韌帶面積，無需計算自重所作的功 ，計算步驟簡單，易于操作。

附圖說明

附圖是本發明結構示意圖。

圖中：1混凝土梁；2鉸支座；3傳力墊板；4角鋼連桿； 5夾式引伸儀；6薄鋼片；7力傳感器；8預制裂縫；9固定螺絲。

具體實施方式

以下結合技術方案和附圖詳細敘述本發明的具體實施例。

一次性澆筑全長為1.912倍的凈跨的混凝土梁1，梁的高寬及跨度及預制縫長按照RILEM 推薦的三點彎曲梁測試混凝土斷裂能的試驗方法取值，支座2均為鉸支座，力傳感器7和傳力 墊板3置于混凝土梁頂跨中處，角鋼連桿4用螺絲9固定于試件支座上方的梁高中點處，在角 鋼連桿中點和梁底跨中處各粘貼一塊薄鋼片6，將夾式引伸儀5固定于兩個薄鋼片之間，傳感 器7和夾式引伸儀5均和測試儀相連。

本裝置工作時，將各部件安裝完畢之后，啟動試驗機緩慢加載。試件產生變形，荷載和 撓度的變化分別由荷載傳感器和夾式引伸儀傳入計算機。取位移為1mm時作為試件破壞、試 驗結束的標志，斷裂能等于試驗測得的荷載撓度的曲線面積(荷載所做的功)除以梁的韌 帶面積。