[實用新型]混凝土軸拉測試裝置

有效

• 申請號: 201922279919.X
• 申請日: 2019-12-17
• 公開（公告）號: CN212110919U
• 公開（公告）日: 2020-12-08
• 發明（設計）人: 王俊顏;馬骉;肖汝誠;杲曉龍
• 申請（專利權）人: 同濟大學;上海市政工程設計研究總院（集團）有限公司
• 主分類號: G01N3/08
• 分類號: G01N3/08;G01N3/04
• 代理公司: 上海科律專利代理事務所(特殊普通合伙) 31290
• 代理人: 葉鳳

本實用新型涉及一種混凝土軸拉測試裝置，具有左右可調節的圓弧斷面，通過圓弧斷面的接觸加載可最大程度的解決軸拉加載過程中試件由于應力集中造成試件破壞，導致軸拉測試失敗的問題；設計分成上下兩個部分，通過銷桿進行連接，加載過程中可根據偏心情況通過調節平衡桿保證試件軸向加載；將聲發射無損探傷定位系統引入到軸拉測試系統中，借助AE傳感器采集材料開裂或變形過程產生的聲發射信號，經計算機處理，從而得到表征缺陷特征的參數，進而得到加載過程中試件發生損傷的位置。

技術領域

本實用新型涉及混凝土力學性能測試領域，具體為混凝土軸拉測試裝置。

背景技術

直接拉伸試驗能使得混凝土試件處于均勻的單向拉應力場，保證試件裂縫的開展和失效均發生在此區域，測得的直接拉伸強度可以認為是能真實反映混凝土的抗拉強度。但混凝土直接拉伸試驗需要精密的測試儀器以及精確的對中和夾頭裝置。近年來隨著超高性能混凝土（Ultra-High Performance Concrete，簡稱UHPC）等一系列具有優異力學性能的混凝土材料的發展，獲得真實的混凝土抗拉力學性能（包括抗拉強度、拉伸荷載作用下結構的損傷狀態以及應力-應變曲線等指標）對更加合理的進行混凝土結構的設計至關重要。對于UHPC等超高性能混凝土，在拉伸彈性段“屈服”時的應變約為200微應變，每100mm標距的變形僅20微米左右，這對測試系統的加載精度和夾具的設計有相當高的要求；UHPC在鋼筋屈服前呈多點微裂紋分布，常規的裂縫觀測手段較難反應UHPC的損傷狀態；由于UHPC具有明顯的尺寸效應，因此對試件的截面尺寸具有一定要求，但是大尺寸的軸拉試件帶來了容易偏心，難以實現對中加載等問題。

混凝土軸拉試件可以分為外夾式、預埋式和粘貼式，預埋式容易產生端部應力集中和偏心的問題；粘貼式可以避免應力集中的問題，但是粘貼式較難獲得軸拉應力-應變曲線的下降段；外加式對試件的形狀尺寸要求較高，否則容易出現夾持處應力集中、易發生夾持處斷裂的情況。

相似技術（產品）簡述：

1、一種混凝土軸向拉伸試驗測試裝置，專利號201320185453.7，其技術方案是：基于試件上的拉環與試驗機上拉力接頭之間，易產生軸線偏心而進行的改善。該混凝土軸向拉伸試驗測試裝置包括有試件上的拉環及試驗機上球形拉力接頭，在試件上的拉環與試驗機上球形拉力接頭之間連接柔性拉力繩，柔性拉力繩由多個封閉圓環串聯在一起，柔性拉力繩兩端分別連接上拉鉤和下拉鉤，用于連接試件上的拉環與球形拉力接頭。通過柔性拉力繩中串聯圓環之間相互調整軸線，減少試件與試驗機施力軸線產生的偏心，實現混凝土拉伸試驗結果準確度提高。

2、大尺寸全級配混凝土軸拉試驗機，專利號：201110122236.9，提出涉及一種可進行大尺寸全級配混凝土軸向拉伸應力一變形全過程測試的軸拉試驗機。通過磁流變阻尼器元件的設置,試驗機具有變剛度特性,與普通試驗機、并聯剛性元件的改裝試驗機等傳統試驗機相比,該試驗機可實現大尺寸全級配混凝土試件斷裂破壞過程的穩定可控,并且造價低、極限載荷、凈空限制小、結構設計簡單、容易維護。

3、混凝土構件施加軸向拉伸荷載的試驗裝置，專利號：201510863028.2，工作原理如下：翼緣截面是梯形,由標準尺寸鋼模具成型,具體使用時,安裝承載螺桿、螺帽和承載鋼板后,通過旋轉兩端帶有反絲細螺紋的承載螺桿使兩端螺帽產生施加于承載鋼板的推力,從而實現軸向拉伸荷載的施加,荷載大小由固定在試件兩側的應變計定量。承載螺桿周圍的混凝土約束承載螺桿防止加載過程中承載螺桿失穩。施加軸拉荷載的試件可以置于環境箱中進行介質傳輸研究,也可以在介質傳輸試驗的同時施加不斷變化荷載,以確定持續荷載或漸變荷載對介質傳輸的影響。

發明內容

本實用新型旨在克服現有技術的缺陷，提供一種混凝土軸拉測試裝置，測試較大截面尺寸的混凝土試件軸拉全應力-應變關系曲線及不同加載階段試件內部損傷狀態的測試系統，可用于普通混凝土、超輕高強、超高性能混凝土軸拉應力應變全過程曲線的測試及加載過程中試件內部損傷狀態的監測。