[發明專利]一種測試預制裂縫混凝土試件撓度的裝置及方法

有效

• 申請號: 202110439902.5
• 申請日: 2021-04-23
• 公開（公告）號: CN113218754B
• 公開（公告）日: 2022-08-23
• 發明（設計）人: 陳徐東;馮子鳴;朱祥意;王許陽;程熙媛
• 申請（專利權）人: 河海大學
• 主分類號: G01N3/08
• 分類號: G01N3/08;G01N3/06;G01N3/04;G01B21/32
• 代理公司: 南京縱橫知識產權代理有限公司 32224
• 代理人: 孫永生

1.一種測試預制裂縫混凝土試件撓度的裝置，其特征在于，包括：用于放置混凝土試件的支座、安裝在混凝土試件上的跨中上部的框架、固定在混凝土試件的跨中底部裂縫處的幾字形片和通過安裝在所述框架上抵接在所述幾字形片的直線位移傳感器；

所述框架包括多個支腿，且每個支腿均與混凝土試件底部相對應的支座處于同一豎直平面內；

所述框架為方形鋼框架，包括四個支腿，所述支腿上設置有用于固定在混凝土試件的跨中上部的第一螺栓孔；

所述框架上還設置有豎直方向的預留孔，所述預留孔中部設置有用于固定所述直線位移傳感器的第二螺栓孔，所述直線位移傳感器穿設在所述預留孔中并通過螺絲固定；

所述幾字形片為幾字形鋁片，包括夾固在混凝土試件兩側的夾片和連接所述夾片的連接片，所述夾片一端連接有與所述直線位移傳感器抵接的水平片。

2.根據權利要求1所述的測試預制裂縫混凝土試件撓度的裝置，其特征在于，所述夾片上設置有用于固定在所述混凝土試件上的安裝孔。

3.根據權利要求1所述的測試預制裂縫混凝土試件撓度的裝置，其特征在于，所述直線位移傳感器為線性可變差動變壓器(Linear Variable Differential Transformer，LVDT)。

4.根據權利要求1所述的測試預制裂縫混凝土試件撓度的裝置，其特征在于，所述裝置還包括固定安裝在所述混凝土試件跨中底部裂縫處、用于測量裂縫張口位移的夾持引伸計。

5.根據權利要求1所述的測試預制裂縫混凝土試件撓度的裝置，其特征在于，所述裝置還包括用于進行加載的MTS試驗機。

6.一種測試預制裂縫混凝土試件撓度的方法，其特征在于，基于權利要求1-5任一項所述的測試預制裂縫混凝土試件撓度的裝置，包括以下步驟：

澆筑混凝土試件，養護至待測齡期，在跨中做預制裂縫處理；

將所述混凝土試件的裂縫口一面朝下放置在支座上；

在所述混凝土試件上安裝框架，使框架支腿與底部相對應的支座處在同一豎直平面；

在所述混凝土試件的裂縫處固定安裝幾字形片；

在所述框架上安裝直線位移傳感器，將所述直線位移傳感器的頭部抵接在幾字形片上，調試所述直線位移傳感器，調試完成后，進行所述混凝土試件的撓度測量。

7.根據權利要求6所述的測試預制裂縫混凝土試件撓度的方法，其特征在于，所述方法還包括以下步驟：

在所述混凝土試件的跨中底部裂縫處安裝用于測量裂縫張口位移的夾持引伸計；

使用MTS試驗機對所述混凝土試件進行加載，獲得試驗數據；所述試驗數據包括所述混凝土試件的斷裂面積、MTS試驗機加載情況、直線位移傳感器的測量結果及夾持引伸計測量結果；

根據所述試驗數據進行分析。

8.根據權利要求7所述的測試預制裂縫混凝土試件撓度的方法，其特征在于，根據所述試驗數據進行分析的方法包括：荷載-撓度關系分析、荷載-裂縫張口位移關系分析、斷裂能分析；

其中，所述斷裂能分析的計算公式為：

其中，G為斷裂能，W為荷載-撓度曲線下部的面積，A為試件斷裂的面積。