[發明專利]一種基于軸向壓力確定柱體承壓截面偏移量的方法和系統

在審

• 申請號: 201710969508.6
• 申請日: 2017-10-18
• 公開（公告）號: CN107860654A
• 公開（公告）日: 2018-03-30
• 發明（設計）人: 周子健;周曉楊
• 申請（專利權）人: 武漢希萌健科技有限公司
• 主分類號: G01N3/08
• 分類號: G01N3/08
• 代理公司: 北京輕創知識產權代理有限公司11212
• 代理人: 楊立,陳璐

技術領域

本發明涉及一種水泥、混凝土、建材產品試塊的抗壓試驗領域，具體涉及一種基于軸向壓力確定柱體承壓截面偏移量的方法和系統。

背景技術

在混凝土產品(橋梁、房屋、水壩等)制作過程中，往往需要同時制作一批混凝土試塊在相同和標準環境中進行養護，在不同的養護階段，通過對試塊的強度和彈性模量的檢測，以推斷混凝土產品當前的力學性能，以便確定混凝土的質量，以及進行后續工序的安排。電液式壓力試驗機是專門用于混凝土試塊的強度和彈性模量檢測的設備，目前這種設備都是電動手工操作，混凝土試塊強度的荷載值讀取、試驗加載的載荷控制、試塊在對應荷載下的各檢測點變形量讀取以及混凝土試塊的對中調整全部需要人工完成。電液式壓力試驗機是專門用于混凝土試塊的強度和彈性模量檢測的設備，混凝土試驗塊在試驗機上的檢測如圖1所示，上頂桿2通過絲桿安裝于反力架1的上梁中心，可調節垂直高度，千斤頂6安裝在下梁的中心上，千斤頂6活塞上放置有墊板5，柱體3安放于墊板5上，應放置于加載中心，柱體3上安裝有兩塊千分表4用于檢測柱體3在受力時的變形量。在加載檢測時，先轉動絲桿，使上頂桿2接近柱體3的上表面，然后操縱千斤頂6上升加載，通過讀取油壓或油壓反應的力值確定加載荷載。然后讀取兩側千分表4的讀數，如果兩側千分表4讀數差別過大，要卸載，松開柱體3，重新調整柱體3位置使其形心盡量和絲桿的壓力的壓心重合，再加載讀取兩塊千分表4讀數，直到兩塊千分表4讀數接近，通過兩塊千分表4讀數的平均值和加載荷載值計算柱體的彈性模量。上述的操縱目前全是人工操作完成，只有荷載值可以通過計算機讀出。在調整試塊位置的過程中，需要憑感覺多次調整，這樣人工調整試塊位置麻煩，且通過兩個千分表讀數接近判定試塊形心和壓力的壓心重合是非常不精確的，同時通過兩塊千分表讀數的平均值和加載荷載值計算出來的混凝土試塊的彈性模量也不精確。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是提供一種基于軸向壓力確定柱體偏移量的方法和系統，可以為計算機快速自動控制柱體移動提供精確的依據和精確計算柱體的彈性模量。

本發明解決上述技術問題的技術方案如下：一種基于軸向壓力確定柱體承壓截面偏移量的方法，包括以下步驟，

S1，在柱體的周圍固定分布3個用于檢測柱體軸向變形量的檢測點；

S2，在柱體承壓截面上加載軸向壓力，3個檢測點檢測柱體的軸向變形量；

S3，根據柱體在受偏心軸向壓力下變形量的計算原理，利用3個檢測點檢測的柱體的軸向變形量，解算出軸向壓力的壓點相對于柱體承壓截面的面心的偏移量。

本發明的有益效果是：在本發明一種基于軸向壓力確定柱體承壓截面偏移量的方法中，利用柱體變形量的計算原理中涉及柱體的彈性模量和軸向壓力的壓心相對于柱體承壓截面的面心的偏移量計算，計算精確，同時，避免了現有技術憑感覺多次調整試塊位置，減少了人工調整試塊位置麻煩，為后期計算機快速自動控制移動試塊提供精確的依據。

在上述技術方案的基礎上，本發明還可以做如下改進。

進一步，還包括根據檢測點檢測的柱體的軸向變形量計算柱體的彈性模量的步驟。

采用上述進一步方案的有益效果是：通過本發明一種基于軸向壓力確定柱體承壓截面偏移量的方法解算出來的柱體的彈性模量比現有技術解算出來的彈性模量精確。

進一步，3個所述檢測點到所述柱體的中軸線的距離確定。

采用上述進一步方案的有益效果是：3個檢測點分布的位置，可以方便安裝定位，簡化計算過程。

進一步，S3中柱體在受偏心軸向壓力下變形量的計算原理為：

ΔZ＝ΔZ_X+ΔZ_Y+ΔZ_Z

其中，ΔZ_x為軸向壓力的壓心相對于柱體承壓截面的面心在X方向上產生偏差時，柱體中沿X方向上的各點產生的Z向位移；ΔZ_y為軸向壓力的壓心相對于柱體承壓截面的面心在Y方向上產生偏差時，柱體中沿Y方向上的各點產生的Z向位移；ΔZ_z為當軸向壓力的壓心與柱體承壓截面的面心重合時，柱體中的各點在Z方向上產生的位移。

采用上述進一步方案的有益效果是：ΔZ是檢測點檢測到的柱體變形量的值，在本發明中采用3個檢測點代替原來的兩個檢測點，可以提高檢測精度。

進一步，