[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

本發明公開了一種測試預制裂縫混凝土試件撓度的裝置及方法，包括預制裂縫混凝土試件、夾持引伸計、LVDT、鋼框架，幾字形片，鋼框架用螺絲固定在混凝土試件跨中上部，夾持引伸計固定在混凝土試件跨中底部裂縫處，幾字形片用螺絲固定在混凝土試件跨中底部裂縫處，LVDT透過鋼框架預留孔抵在幾字形片上同時用螺絲固定在鋼框架上。本發明能克服現有測試裝置的不足，LVDT與幾字形片能保持在同一平面，同時鋼框架幾乎不發生位移，減小測量誤差，克服了混凝土試件在加載時產生側向位移導致撓度測量不精確的問題。同時本發明可適用于不同預制裂縫深度的試件，且可實現循環的加載方式。

技術領域

本發明屬于混凝土材料測試領域，涉及一種測試預制裂縫混凝土試件撓度的裝置及方法。

背景技術

混凝土斷裂能是產生單位面積裂縫所需要的平均能量，斷裂能的大小反映了混凝土試件抵抗斷裂能力的強弱，是反映混凝土斷裂性能非常重要的參數。而要計算出試件準確的斷裂能，就必須先精確測出跨中撓度，繪制出荷載-撓度曲線。

目前測試混凝土試件撓度的裝置及方法很多，但因為試件加載時存在側位移，導致目前的測試方法對試件撓度的測量有較大誤差。進一步導致試件斷裂能計算有較大偏差。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術中的不足，提供一種測試預制裂縫混凝土試件撓度的裝置及方法，能夠解決現有技術中預制裂縫混凝土試件跨中撓度測量存在側位移誤差的問題。

為達到上述目的，本發明是采用下述技術方案實現的：

第一方面，本發明提供一種測試預制裂縫混凝土試件撓度的裝置，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。通過將框架的支腿與相對應的支座處在同一豎直平面，在加載過程中框架幾乎不發生位移，從而大大減少側位移的發生，從而避免側位移對撓度測量產生的誤差。

進一步的，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。方形鋼框架具有較強的剛度，并設置有螺栓孔與預留孔，完成與混凝土試件和直線位移傳感器的固定連接，使用方便，并能夠實現可循環的加載方式。

進一步的，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。 幾字形片可適應不同裂縫深度的試件，通過幾字形片，直線位移傳感器與幾字形片能保持在同一平面，克服了混凝土試件側向位移導致撓度測量不精確的問題。

進一步的，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。通過安裝孔，有利于固定安裝幾字形片，能夠實現可循環的加載方式。

進一步的，所述直線位移傳感器為線性可變差動變壓器（Linear VariableDifferential Transformer，LVDT）。線性可變差動變壓器具有較強的精度，可以提高本裝置的精度。

進一步的，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。夾持引伸計用于測量裂縫張口位移，具有較強的精度。

進一步的，所述裝置還包括用于進行加載的MTS試驗機。為加快試驗進度，保證實驗的數據精度，在試驗中使用MTS試驗機進行加荷載。

第二方面，本發明提供一種測試預制裂縫混凝土試件撓度的方法，基于上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；