[發明專利]受彎構件荷載環境耦合耐久性試驗裝置

有效

• 申請號: 201110363175.5
• 申請日: 2011-11-16
• 公開（公告）號: CN102494945A
• 公開（公告）日: 2012-06-13
• 發明（設計）人: 李強;劉俊龍;陳樹東;禹凱;丁天庭;張科麗
• 申請（專利權）人: 浙江建設職業技術學院
• 主分類號: G01N3/08
• 分類號: G01N3/08;G01N3/02
• 代理公司: 杭州中成專利事務所有限公司 33212
• 代理人: 唐銀益

技術領域

本發明涉及一種持續荷載作用下受彎構件力學性能的試驗裝置，尤其適用于研究鋼筋混凝土受彎構件在環境和荷載耦合作用下耐久性試驗的場合，屬于土木工程領域。

背景技術

混凝土結構都是在一定荷載作用下工作的，并經受硬化、滲透、凍融、化學侵蝕等多種因素耦合作用，大量的無荷載作用下的混凝土耐久性成果并不能合理反映結構所處的實際狀態。半個世紀以來，混凝土結構由于耐久性不足而導致過早破壞、壽命縮短的事故不斷增多，尤其是大壩、道路、橋梁、港口等重大工程以及高層建筑物未達到設計年限就破壞的事故時有發生并造成巨大經濟損失和人員傷亡。因此，系統開展雙重或多重破壞因素作用下混凝土結構、構件的耐久性和服役性能研究是當前土木工程領域的重大科學技術與理論難題。要研究復雜環境作用與荷載耦合作用下混凝土結構、構件的耐久性必須首先提出一套可以考慮多個因素同時作用的耐久性試驗系統。

目前，鋼筋混凝土受彎構件在正常使用狀態下的長期荷載作用主要通過千斤頂加載、吊籃掛載和杠桿加載方式來模擬。這些試驗裝置存在以下問題：一是加載需要反力架，裝置復雜，所占空間較大，無法放入現有的模擬加速試驗設備，如凍融試驗機、碳化箱、人工環境模擬箱等模擬實際結構所處的工作環境；二是現有技術多為成組組合的構件通過反力架施加荷載，要測得構件的剩余承載力必須卸去持載裝置然后進行靜力試驗，如專利CN?201681017U公開的技術，在對構件進行極限承載力試驗時要卸掉所施加的持續荷載，卸載后荷載引起的微裂縫、應變和撓度等大部分會恢復，因此，測量結果實際上沒有充分考慮持續荷載作用的影響，反映的是卸載狀態下的結果；三是現有技術加載裝置適用的構件尺寸非常小，主要針對材料層次的小試件試驗，如專利CN?101275982B公開的技術最大適用試件尺寸為100×100×400mm。

發明內容

本發明的目的在于解決現有受彎構件長期荷載作用模擬試驗裝置的缺點，提供一種結構簡單、操作方便、體積小巧、不占試驗空間，且能同時考慮環境和荷載耦合作用的鋼筋混凝土受彎構件全壽命服役性能和剩余承載力變化的試驗裝置。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：

本發明是一種模擬受彎構件持續荷載作用的加載裝置，包括鋼筋混凝土受彎構件、拉力筋、錨固件和圓軸加載棒，錨固件對稱固定在拉力筋的兩端，圓軸加載棒對稱設置于拉力筋上，拉力筋的中間水平段平行于鋼筋混凝土受彎構件的頂面。

本發明所述的拉力筋對稱配置在鋼筋混凝土受彎構件的兩側，拉力筋的兩端分別用錨固件錨固于受彎構件兩側的下部區域，拉力筋的中間水平段高于鋼筋混凝土受彎構件的頂面。

本發明所述的拉力筋對稱配置在鋼筋混凝土受彎構件的兩側，拉力筋的兩端分別用錨固件錨固于受彎構件兩側的下部區域，拉力筋的中間水平段低于鋼筋混凝土受彎構件的頂面。

本發明所述的鋼筋混凝土受彎構件的兩側斜向對稱開設有斜向預留通孔，斜向預留通孔的孔徑大于拉力筋的直徑，孔的一端出口在鋼筋混凝土受彎構件的頂面上，另一端出口在鋼筋混凝土受彎構件兩端部側面的下部位置處，所述的拉力筋的中間水平段高于鋼筋混凝土受彎構件的頂面，拉力筋的兩端穿過預留通孔錨固在受彎構件兩端部側面的下部區域。

本發明還包括帶孔加載支座，其中間留有圓形凹槽。

本發明所述的鋼筋混凝土受彎構件和圓軸加載棒之間設有圓弧形凹槽定位件。

本發明所述的鋼筋混凝土受彎構件(1)相應于圓軸加載棒(4)的安放位置開設有同圓軸加載棒(4)直徑相同的圓弧形凹槽或預埋有鐵件。

本發明所述的錨固件是插銷或螺栓或焊接件。

本發明所述的拉力筋為不銹鋼鋼絞線或經過防腐處理的高耐久性鋼絲或鋼絞線，在環境作用下耐久性不降低。

本發明所述的圓軸加載棒為不銹鋼或經過防腐處理的高耐久性鋼絲或鋼絞線，在環境作用下耐久性不降低。

本發明所述構件在正常使用狀態下的持續荷載通過固定在錨固件上拉緊的拉力筋傳遞給圓軸加載棒的力來實現，持續荷載作用位置與圓軸加載棒所在位置一致，持續荷載作用大小和位置以及張拉力的大小由試驗方案確定。

本發明的有益效果主要表現在：

1、本加載裝置結構簡單、操作方便，不受構件尺寸大小的限制，不需構件成對或成組組合；

2、加載裝置不銹蝕、強度高，能滿足任意荷載比的加載需要；