[發明專利]侵蝕服役環境下混凝土受彎構件持荷裝置及其工作過程

在審

• 申請號: 202010587992.8
• 申請日: 2020-06-24
• 公開（公告）號: CN111707561A
• 公開（公告）日: 2020-09-25
• 發明（設計）人: 葛文杰;王彥銘;嚴衛華;王儀;陳秋兵;郭輝;曹大富;陸偉剛
• 申請（專利權）人: 揚州大學
• 主分類號: G01N3/20
• 分類號: G01N3/20;G01N3/02
• 代理公司: 揚州蘇中專利事務所(普通合伙) 32222
• 代理人: 許必元

侵蝕服役環境下混凝土受彎構件持荷裝置及其工作過程，兩個混凝土受彎構件上下平行布置，并夾持兩根支點圓鋼，兩組加載結構對稱布置于兩個混凝土受彎構件長度方向的兩端；本發明可分別實現混凝土受彎構件加載、混凝土受彎構件長期持荷，本發明不需要采用單獨的荷載傳感器，采用外光圓的圓柱形鋼套筒粘貼電阻應變片的方法使其兼做荷載傳感器，簡化了試驗裝置，降低了長期持荷需占用大量荷載傳感器的成本問題。

技術領域

本發明屬于土木工程技術領域，是一種用于混凝土受彎構件長期持荷試驗裝置，即侵蝕服役環境下混凝土受彎構件持荷裝置及其工作過程。

背景技術

混凝土試件的抗彎性能一直是衡量建筑結構物承載能力的關鍵因素，如果一個結構建筑物中的混凝土梁的抗彎性能得不到保證，那么整個建筑物安全性也就無從談起。在侵蝕服役環境下的鋼筋混凝土結構，因混凝土力學性能退化、鋼筋產生銹蝕等原因，導致混凝土結構耐久性下降。因此，開展基于侵蝕環境下的混凝土梁的抗彎性能的研究具有至關重要的作用。近些年來，對鋼筋混凝土結構耐久性的研究大都采用將構件置于侵蝕環境中一段時間后取出來直接進行力學性能試驗，未能考慮實際結構服役受力特征。本發明最主要的是采用一種新型的混凝土受彎構件長期持荷裝置，使構件處于長期持荷狀態，將構件與持荷裝置整體置于侵蝕環境，使構件處于荷載和侵蝕環境耦合作用狀態，模擬實際工程結構侵蝕環境服役狀態，經一段時間后取出進行力學性能試驗，研究荷載與侵蝕環境耦合作用對構件力學性能及耐久性能的影響。

在研究混凝土構件在彎矩作用下的力學性能的試驗中，要求在構件正截面產生彎矩，通常采用的加載方法有重物加載法、液壓加載法或機械機具加載法。在研究侵蝕環境下混凝土受彎構件長期受力性能試驗中，要求構件在承受長期彎矩作用的同時暴露在侵蝕性大氣環境中，或浸泡在侵蝕性溶液中。由于受侵蝕環境模擬、長期加載及構件大小等因素的限制，以上常規的加載方法便不再適用或實現困難。重物加載法雖可實現長期穩定加載，但構件表面堆載不能實現同時受侵蝕；液壓加載荷載值不穩定不宜用于長期荷載試驗；機械機具加載雖可保持荷載值穩定但如同液壓加載法需設置構件支承及試驗荷載反力裝置，而侵蝕環境往往只能在較小的空間中模擬，因此這兩項要求難以同時滿足。所以需要一種既能保證混凝土構件完全暴露在侵蝕環境中，還能保證構件長期承受穩定的荷載，同時便于檢測和調控，并能重復采用的加載方式。

發明內容

本發明針對混凝土梁的抗彎性能，提供一種新型的混凝土受彎構件持荷裝置，旨在測試混凝土梁的耐久性，主要是抗彎能力，本發明使用一種更加新穎的測量方法來測得混凝土受彎構件的力學性能和耐久性能，即侵蝕服役環境下混凝土受彎構件持荷裝置及其工作過程。

本發明的技術方案如下：

侵蝕服役環境下混凝土受彎構件持荷裝置，其特征是，包括兩個混凝土受彎構件、兩根支點圓鋼、兩組加載結構；兩個混凝土受彎構件上下平行布置，并夾持兩根支點圓鋼，兩根支點圓鋼沿混凝土受彎構件寬度方向對稱布置于兩個混凝土受彎構件之間，兩組加載結構對稱布置于兩個混凝土受彎構件長度方向的兩端；

每組加載結構包括兩塊鋼板、兩根預應力精軋螺紋鋼筋、圓柱形鋼套筒；兩塊鋼板分別置于上混凝土受彎構件之上、下混凝土受彎構件底部，兩根預應力精軋螺紋鋼筋分別穿過兩塊鋼板；下方的鋼板底部設有精軋螺母以與兩根預應力精軋螺紋鋼筋旋接，所述圓柱形鋼套筒置于上混凝土受彎構件與上方的鋼板之間，上方的鋼板外側設有精軋螺母以與兩根預應力精軋螺紋鋼筋旋接。

進一步的，所述圓柱形鋼套筒的外表面貼有電阻應變片，電阻應變片通過連接導線與電阻應變儀相連接。

進一步的，上方的鋼板與圓柱形鋼套筒之間設有中間鋼板、拉拔儀，所述拉拔儀布置于上方的鋼板與中間鋼板之間，所述中間鋼板位于所述圓柱形鋼套筒頂部。

進一步的，下混凝土受彎構件底部設有泡沫墊板。

進一步的，所述支點圓鋼與上、下混凝土受彎構件之間設有鋼墊板。