[實用新型]高溫下鋼管混凝土構件拉壓疲勞實時監測裝置

有效

• 申請號: 201520537517.4
• 申請日: 2015-07-23
• 公開（公告）號: CN204807403U
• 公開（公告）日: 2015-11-25
• 發明（設計）人: 董江峰;侯敏;袁書成;王清遠
• 申請（專利權）人: 四川大學
• 主分類號: G01N3/18
• 分類號: G01N3/18
• 代理公司: 北京國林貿知識產權代理有限公司 11001
• 代理人: 胡琳梅

技術領域

本實用新型屬于對試件進行拉壓疲勞試驗的一種監測裝置，該監測可對試件在高溫環境下進行實時監測，特別適用于對含金屬成分的試件進行測試。

背景技術

疲勞是材料或結構在循環載荷的作用下，一處或幾處逐漸產生永久性累積損傷，最終產生裂紋或突然發生斷裂的過程。疲勞理論經過一百多年的發展，其研究主要在傳統疲勞、疲勞損傷與疲勞斷裂三方面，傳統疲勞理論研究基于試驗S-N曲線或ε-N曲線的疲勞壽命預測，疲勞損傷理論將累積損傷因子引入疲勞破壞準則，斷裂疲勞理論則把裂紋擴展過程作為疲勞壽命的一個階段，而對于高溫處理后的試件，其某些性能會發生改變，也可能出現不同程度的開裂、脫落，因此，對高溫處理后的試件進行準確的拉壓疲勞監測十分必要。

目前對高溫試件的拉壓疲勞試驗方法主要為，將試件在爐膛內加熱到預定的溫度，再將試件取出，固定在監測裝置的夾頭上，以進行拉壓疲勞監測，因此，在將試件從爐膛移至夾頭的過程中，溫度難免有變化，從而導致監測結果不準確，監測效率低。

大型地下停車場或工廠（如水泥廠）在火災發生后，鋼管混凝土柱往往承受三面受火的高溫環境作用，同時其上部結構使其承受受壓的動態循環荷載，因此，鋼管混凝土柱在高溫-疲勞耦合作用下的疲勞性能研究具有重要的科學意義和工程價值。

實用新型內容

針對上述不足，本實用新型提供一種可對試件在高溫環境下（特別是火災的情況下）進行拉壓疲勞試驗的實時監測裝置，其監測結果準確，監測效率高，可模擬火災狀態下的試件拉壓疲勞狀態。

本實用新型是通過這樣的技術方案來實現的：一種高溫下鋼管混凝土構件拉壓疲勞實時監測裝置，其加載系統包括底座、機架和試件加載夾緊裝置，所述試件加載夾緊裝置固定在機架的正中位置，用于夾緊待測試的試件；電加熱絲環繞式或三面環抱式設置在試件的外圍，所述電加熱絲與加熱裝置電連接，形成回路；加壓裝置的一端與所述加熱裝置電連接，另一端與信號處理系統連接；測溫裝置與所述信號處理系統電連接。

進一步的是，所述加熱裝置為紅外加熱器，以實現遠程加熱。

進一步的是，所述測溫裝置為紅外測溫儀，以實現遠程快速測試試件的溫度。

進一步的是，所述加載系統上配裝有循環制冷系統，以解決長期疲勞加載過程中加載系統的散熱問題。

進一步的是，所述底座上設置有試件固定裝置，用于對試件進行拉伸試驗固定。

由于采用了上述結構，本實用新型提供的監測裝置可對試件在高溫環境下的實時監測，即，在對試件進行加熱的過程中，可通過紅外測溫儀對試件的溫度進行監測，當試件達到預設溫度時，加載系統可對試件進行拉壓疲勞試驗，克服了現有技術中將試件從爐膛中取出再進行疲勞試驗帶來的溫度差和測試結果不準確的缺陷，本監測裝置實現了對試件在高溫狀態下的拉壓疲勞監測，其監測效率高，監測結果準確，并且可模擬火災狀態下的試件（特別是鋼筋混凝土）拉壓疲勞狀態，應用范圍廣。

附圖說明

圖1為高溫下對試件進行拉壓疲勞試驗的實時監測裝置的結構示意簡圖。

圖2為電加熱絲環繞式設置在試件外圍的俯視圖。

圖3為電加熱絲三面環抱設置在試件外圍的俯視圖。

圖4為加載系統的結構示意簡圖。

具體實施方式

為了更加清楚地理解本實用新型的目的、技術方案及有益效果，下面結合附圖對本實用新型做進一步的說明，但并不將本實用新型的保護范圍限定在以下實施例中。

如圖1至圖4所示，一種高溫下鋼管混凝土構件拉壓疲勞實時監測裝置，其加載系統12包括底座1、機架2和試件加載夾緊裝置3，所述試件加載夾緊裝置3固定在機架2的正中位置，用于夾緊待測試的試件4；電加熱絲5環繞式或三面環抱式設置在試件4的外圍，所述電加熱絲5與加熱裝置6電連接，形成回路；加壓裝置7的一端與所述加熱裝置6電連接，另一端與信號處理系統8連接；測溫裝置9與所述信號處理系統8電連接；所述加熱裝置6為紅外加熱器；所述測溫裝置9為紅外測溫儀，實現對試件4的遠程測溫；所述加載系統上配裝有循環制冷系統10，用于對加載系統進行降溫，防止其長期加載溫度過高；所述底座1上設置有試件固定裝置11，用于固定待測試件4，便于進行向上拉的疲勞測試。