[發明專利]基于真實環境的混凝土開裂全過程試驗裝置和方法

有效

• 申請號: 201510571430.3
• 申請日: 2015-09-09
• 公開（公告）號: CN105352876B
• 公開（公告）日: 2019-04-30
• 發明（設計）人: 張國新;劉毅;王振紅;黃濤;劉有志
• 申請（專利權）人: 中國水利水電科學研究院
• 主分類號: G01N17/00
• 分類號: G01N17/00
• 代理公司: 北京北新智誠知識產權代理有限公司 11100
• 代理人: 陳英

1.一種基于真實環境的混凝土開裂全過程試驗裝置，其特征在于：包括一主試驗機，其包括一底座，在該底座上設置有：

一環境箱，至少具有四壁和上蓋，形成一個封閉的空間，與周圍環境隔開；

一混凝土試件容置固定裝置，其設置在該環境箱中，包括固定夾頭、活動夾頭、試件中部固定側模板，三者拼合構成一個上端敞口或者上下端均敞口的混凝土試件容置空間，所述固定夾頭固定設置在該環境箱中，所述活動夾頭可沿所述混凝土試件容置空間的長度方向的軸線移動地設置；

在所述環境箱或者所述環境箱和混凝土試件容置空間設置溫度傳感器；

一真實環境模擬系統，其包括至少一個執行機構：一溫度調節裝置，為加熱和/或冷卻裝置，其設置在所述環境箱和混凝土試件容置裝置中以在溫度上模擬設定的真實環境；

一加載系統，包括一框架、一傳動裝置和一動力裝置，所述框架設置在所述底座上，該傳動裝置包括一直線運動機構，其中的從動件通過所述環境箱的側壁進入環境箱與所述活動夾頭固定而使得該活動夾頭位置固定或在所述軸線方向移動，該直線運動機構中的主動件固定在該框架上；所述動力裝置設置在所述框架上，連接所述直線運動機構中的該主動件；該動力裝置構成加載執行機構；

在所述活動夾頭或與活動夾頭連接的部件上設置位移/變形傳感器感知混凝土試件的變形；在所述直線運動機構上設置應力傳感器感知試件承受的負荷；

一計算機，該計算機通過數據線與一控制系統連接，該控制系統包括：控制主試驗機中真實環境模擬系統各種執行機構動作的控制單元；和主試驗機中控制混凝土試件加載系統中動力裝置的控制單元；

所述計算機還通過數據線連接：

監測環境參數的所述溫度傳感器的信號輸出端；

監測混凝土試件的所述位移/變形的位移/變形傳感器的信號輸出端；

監測試件應力的所述應力傳感器的信號輸出端相連；

所述控制系統的控制信號輸出端與各執行機構的控制端相連；

所述框架為包括兩個橫梁和兩個立柱構成的矩形的框架，一個固定橫梁固定在所述固定夾頭一側的所述底座上，兩個所述立柱平行地固連所述固定橫梁位于所述環境箱兩側，一個微動橫梁設置在所述活動夾頭一側的所述底座上，與所述立柱連接，所述動力裝置設置在該微動橫梁上，由此形成反力框架，所述直線運動機構穿過該微動橫梁與活動夾頭連接，所述位移/變形傳感器和所述應力傳感器的支撐部分直接或間接地固定在所述底座上。

2.根據權利要求1所述的試驗裝置，其特征在于：所述容置空間的橫截面形狀為：兩端是寬度較大長度較短的頭部，中間是寬度較小長度較長的中間段，所述頭部和中間段通過錐段連接過渡；所述固定夾頭和活動夾頭與試件中部固定側模板之間的拼接縫位于該容置空間的中間段范圍內；和/或，所述試件容置固定裝置還包括一個上模板，其封閉所述混凝土試件容置空間的所述上端敞口；和/或，

所述側模板和所述活動夾頭和/或固定夾頭之間的接縫留有間隙，該間隙包括側模板的端頭與所述活動夾頭之間的間隙，以保證試件在壓縮時側模板與活動夾頭不抵觸，和/或包括側模板的側面與固定夾頭和活動夾頭之間的間隙；和/或，

所述側模板可橫向移動地設置在該環境箱中。