專利名稱：砌體試件雙向復(fù)合受力加載試驗(yàn)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于土木工程領(lǐng)域，涉及一種加載試驗(yàn)裝置，尤其是一種砌體試件雙向復(fù)合受力 加載試驗(yàn)裝置，為研究砌體或其他材料的雙向受力性能提供了一種簡便實(shí)用的加載工具。
背景技術(shù)：
在建筑結(jié)構(gòu)中單純只受一種荷載作用的構(gòu)件是很少的，在復(fù)合受力狀態(tài)下構(gòu)件中的材料 都處于復(fù)雜應(yīng)力狀態(tài)，因此確定復(fù)合受力作用下構(gòu)件以及材料的受力性能和破壞形式是結(jié)構(gòu) 工程研究的重點(diǎn)內(nèi)容之一。砌體作為一種既古老又新型的材料目前被廣泛運(yùn)用于各個(gè)結(jié)構(gòu)領(lǐng) 域。隨著各種新型砌體材料的不斷涌現(xiàn)，對(duì)復(fù)合受力作用下砌體材料性能的研究顯得尤為重 要，而砌體試件的雙向復(fù)合受力加載試驗(yàn)是其中較為有效的技術(shù)手段之一。目前砌體的雙向 復(fù)合受力加載試驗(yàn)裝置大多采用雙向千斤頂?shù)姆椒ㄟM(jìn)行加載，因此有一個(gè)方向的千斤頂需要 隨時(shí)調(diào)節(jié)以保證橫向加載值的恒定，操作復(fù)雜，試件破壞時(shí)容易造成危險(xiǎn)。由于要在兩個(gè)方 向固定千斤頂，因此加載裝置占地較大，儀器安裝不便，這樣勢(shì)必降低試驗(yàn)效率。通常此類 加載裝置無法再用于其他尺寸試件，利用率低。同時(shí)，由于進(jìn)行砌體試件的拉一剪復(fù)合受力 試驗(yàn)難度較大，因此目前相應(yīng)的加載裝置很少，往往要采用設(shè)計(jì)復(fù)雜的裝置進(jìn)行試驗(yàn)。這也 是目前國內(nèi)復(fù)合受力試驗(yàn)數(shù)量較少的主要原因之一。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種砌體試件雙向復(fù)合受力加載試驗(yàn)裝置，為各類砌體試件的復(fù) 合受力性能試驗(yàn)提供一套簡便實(shí)用的雙向加載系統(tǒng)，可以應(yīng)用于砌體試件的壓一剪復(fù)合受力 試驗(yàn)、拉一剪復(fù)合受力試驗(yàn)、拉—壓復(fù)合受力試驗(yàn)以及雙向受壓試驗(yàn)中，其中以砌體雙剪試 件的壓一剪試驗(yàn)和砂漿試塊的拉一剪試驗(yàn)最為典型。
為達(dá)到以上目的，本發(fā)明所采用的解決方案是
一種砌體試件雙向復(fù)合受力加載試驗(yàn)裝置，其包括連接板、測力計(jì)、加壓件，連接板為 三塊通過連接件連接，左、右連接板由連接件固定，與右側(cè)連接板配合固定試件的中間連接 板活動(dòng)連接于連接板上，左側(cè)連接板穿設(shè)有對(duì)中間連接板施加壓力及固定其位置的加壓件， 中間連接件設(shè)有與加壓件對(duì)應(yīng)且相連的測力計(jì)。
該連接件為4根螺桿，分別穿過左、中、右連接板進(jìn)行組裝。
該左、中、右連接板在四角的相應(yīng)位置開設(shè)有供螺桿穿設(shè)固定的圓孔。
該左鋼板中間開有供加壓件穿過的圓孔并設(shè)有用于固定的、與加壓件相配合的螺母，加壓件為加壓螺桿。
該中間連接板通過螺釘固定測力計(jì)，測力計(jì)為BLR-1型電阻應(yīng)變拉壓式負(fù)荷傳感器。 該右側(cè)連接板的右側(cè)中間設(shè)有平衡螺母。
其還包括扳手，其固定于左側(cè)連接件外側(cè)端的加壓件上用于施力；加壓件頂住連接測壓 計(jì)的螺釘?shù)牧硪欢藶榘肭蛎娼Y(jié)構(gòu)。
其還包括口字型框，其連接固定于中間連接件的右側(cè)，其右側(cè)連接件中間及口字型框的 右側(cè)面開有穿設(shè)固定的試件的孔。
該中間連接板中間開設(shè)有用于固定口字型框的小孔，并用螺栓固定。
該口字型框的右側(cè)還有三角加勁肋。
該口字型框?yàn)殇摬?，連接件為鋼板。
具體的，本發(fā)明用作砌體雙剪試件的壓一剪復(fù)合受力加載裝置時(shí)，反力架由三塊鋼板和 四根螺桿組裝而成，鋼板的四角都開有圓孔，螺桿穿過圓孔將三塊鋼板連接起來。左右兩塊 鋼板由外側(cè)螺母固定其相對(duì)距離，中鋼板可在其間任意滑動(dòng)。其中左鋼板中間開有圓孔并焊 有大螺母，加壓螺桿表面帶有配套的螺紋并從大螺母中穿過，右鋼板中間焊有用來平衡彎矩 的螺母。加壓螺桿的一端由扳手施加扭矩以實(shí)現(xiàn)手動(dòng)加壓，另一端加工成半球面頂住連接在 測力計(jì)上的螺釘以減少摩擦阻力。中間鋼板的一面煤有固定測力計(jì)的螺釘，另一面與右鋼板 配合夾住試件。
本發(fā)明作砂漿試塊的拉一剪復(fù)合受力加載裝置時(shí)，在壓一剪裝置的基礎(chǔ)上增加一個(gè)口字 型鋼框，并用螺栓將其固定于中鋼板上，這將使加壓螺桿產(chǎn)生的壓力轉(zhuǎn)換為試件所受的拉力。 在左鋼板的中間和口字型鋼框右側(cè)面中間分別開一小孔，砂漿試塊兩端預(yù)埋的鋼筋分別從中 穿過，并用螺母固定(預(yù)先在鋼筋端部加工螺紋)。
由于采用了上述方案，本發(fā)明具有以下特點(diǎn)加載裝置結(jié)構(gòu)簡單，拆裝方便，占地面積 小，可重復(fù)使用并可移動(dòng)，加載控制方便，所測數(shù)據(jù)準(zhǔn)確可靠，可以充分滿足砌體試件雙向 復(fù)合受力加載試驗(yàn)的加載要求。


圖1為砌體雙剪試件壓一剪復(fù)合受力加載裝置示意圖。
圖2為砂漿試塊拉一剪復(fù)合受力加載裝置示意圖。
圖3為砌體雙剪試件壓一剪復(fù)合受力加載裝置系統(tǒng)圖。
圖4為砌體雙剪試件壓一剪復(fù)合受力加載裝置分解俯視分解圖。
圖5為砂漿試塊拉一剪復(fù)合受力加載裝置剖視系統(tǒng)圖。
圖6為砂漿試塊拉一剪復(fù)合受力加載裝置俯視圖。
圖7為砌體雙剪試件壓一剪復(fù)合受力加載試驗(yàn)整體裝置圖。
圖8為砂漿試塊拉一剪復(fù)合受力加載試驗(yàn)整體裝置剖視圖。1.左鋼板；2.中鋼板；3.右鋼板；4.加壓螺桿；5.扳手；6.測力計(jì)；7.受壓 螺釘；8.螺母；9.螺桿；10.墊塊；11.千斤頂；12.球鉸；13.混凝土多孔磚試件；14. 實(shí)驗(yàn)室反力架；15. 口字型框；16.抗拉試件固定螺母；17. 口字型框固定螺栓；18.上對(duì) 剪刀口； 19.下對(duì)剪刀口； 20.三角形加勁肋；21.砂漿試塊；22.大墊塊；
具體實(shí)施例方式
以下結(jié)合附圖所示實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的說明。 實(shí)施例1
本發(fā)明用作砌體雙剪試件的壓一剪復(fù)合受力加載裝置時(shí)(詳見圖l、圖3與圖4)，反力
架由三塊鋼板和四根螺桿9組裝而成，鋼板的四角都開有圓孔，螺桿穿過圓孔將三塊鋼板連 接起來。左右兩塊鋼板由外側(cè)螺母8固定其相對(duì)距離，中鋼板2可在其間任意滑動(dòng)。其中左 鋼板1中間開有圓孔并焊有大螺母，加壓螺桿4表面帶有配套的螺紋并從大螺母中穿過，右 鋼板3中間焊有用來平衡彎矩的螺母。加壓螺桿4的一端由扳手5施加扭矩以實(shí)現(xiàn)手動(dòng)加壓， 另一端加工成半球面頂住連接在測力計(jì)6上的螺釘7以減少摩擦阻力。中鋼板2面向左鋼板 1的一面焊有固定測力計(jì)的螺釘，另一面與右鋼板3配合夾住試件13。測力計(jì)為BLR-1型電 阻應(yīng)變拉壓式負(fù)荷傳感器。
為進(jìn)行砌體雙剪試件及其他試件的壓一剪復(fù)合受力加載試驗(yàn)，本發(fā)明可按照下列步驟完 成加載任務(wù)
(1) 按照?qǐng)D4設(shè)計(jì)加工可調(diào)節(jié)反力架和加壓螺桿4等部件；
(2) 將試件13安放在實(shí)驗(yàn)室反力架14上，拼裝各部件使試件13位于反力架的中右兩 塊鋼板之間，并用墊塊10將試件13墊高，使其重心與中鋼板2中心平齊；
(3) 按試件13的尺寸調(diào)節(jié)反力架鋼板間的距離并且固定螺母8;
(4) 在實(shí)驗(yàn)室反力架14上安裝調(diào)試包括豎向千斤頂11 、球鉸12在內(nèi)的其他試驗(yàn)裝置(圖
7);
(5) 利用扳手5旋轉(zhuǎn)加壓螺桿4對(duì)試件進(jìn)行橫向壓力的加載，當(dāng)施加的旋轉(zhuǎn)力較大時(shí)， 須用另一扳手固定反力架右鋼板3上的平衡螺母，以防裝置發(fā)生平面外傾覆；
(6)當(dāng)測力計(jì)6所示壓力達(dá)到預(yù)定值時(shí)，持荷2 3分鐘后用豎向千斤頂11對(duì)試件13頂 部進(jìn)行加載，直至試件破壞。 實(shí)施例2
本發(fā)明作砂漿試塊的拉一剪復(fù)合受力加載裝置時(shí)(詳見圖2、圖5與圖6)，在壓一剪裝 置的基礎(chǔ)上增加一個(gè)口字型鋼框15，其上焊有加勁肋20。用螺栓17將口字型鋼框15固定于 中鋼板2上，這將使加壓螺桿4產(chǎn)生的壓力轉(zhuǎn)換為試件所受的拉力。在右鋼板3的中間和口 字型鋼框15右側(cè)面中間分別開一小孔，砂漿試塊21兩端預(yù)埋的鋼筋分別從中穿過，并用螺 母16固定(預(yù)先在鋼筋端部加工螺紋)。
為進(jìn)行砂漿試塊及其他試件的拉一剪復(fù)合受力加載試驗(yàn)，本發(fā)明可按照下列步驟完成加 載任務(wù)(1) 按照?qǐng)D6設(shè)計(jì)加工可調(diào)節(jié)反力架、加壓螺桿4和口字型框15等部件；
(2) 拼裝各部件并將口字型框15安裝到反力架上，使試塊21位于反力架右鋼板3與口 字型框15之間，并將預(yù)留在試塊21兩側(cè)的帶螺紋鋼筋分別穿過反力架右鋼板3中心小孔和 口字型框15中心小孔，用螺母16固定，并在墊塊22上放置下對(duì)剪刀口 19，使其位于試塊 21下部，在試塊21上部放置上對(duì)剪刀口 18;
(3) 按試塊21的尺寸調(diào)節(jié)反力架鋼板與口字型框15的距離并且固定螺母8;
(4) 在實(shí)驗(yàn)室反力架14上安裝調(diào)試包括豎向千斤頂11、球鉸12在內(nèi)的其他試驗(yàn)裝置(圖
8);
(5) 利用扳手5旋轉(zhuǎn)加壓螺桿4對(duì)試塊進(jìn)行橫向加載，加壓螺桿4施加的壓力通過口字 型框15轉(zhuǎn)換為試塊21兩端所受的橫向拉力；
(6) 當(dāng)測力計(jì)6所示壓力達(dá)到預(yù)定值時(shí)，持荷2~3分鐘后用豎向千斤頂11配合對(duì)剪刀 口對(duì)試塊進(jìn)行豎向剪切力加載，直至試塊破壞。
本發(fā)明主要由可調(diào)節(jié)反力架、加壓螺桿和口字型框組成，其中反力架由鋼板和螺桿組成， 可靈活調(diào)整反力架鋼板的相對(duì)距離以滿足不同規(guī)格試件所需；由于可以利用可調(diào)節(jié)距離的鋼 制反力架和帶測力傳感器的加壓螺桿實(shí)現(xiàn)對(duì)砌體試件的橫向壓力或拉力的加載，加壓螺桿最 大加載值可達(dá)到150kN;且加載裝置結(jié)構(gòu)簡單，拆裝方便，占地面積小，可重復(fù)使用并可移 動(dòng)，加載控制方便，所測數(shù)據(jù)準(zhǔn)確可靠，可以充分滿足砌體試件雙向復(fù)合受力加載試驗(yàn)的加 載要求。
上述的對(duì)實(shí)施例的描述是為便于該技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員能理解和應(yīng)用本發(fā)明。熟悉 本領(lǐng)域技術(shù)的人員顯然可以容易地對(duì)這些實(shí)施例做出各種修改，并把在此說明的一般原理應(yīng) 用到其他實(shí)施例中而不必經(jīng)過創(chuàng)造性的勞動(dòng)。因此，本發(fā)明不限于這里的實(shí)施例，本領(lǐng)域技 術(shù)人員根據(jù)本發(fā)明的揭示，對(duì)于本發(fā)明做出的改進(jìn)和修改都應(yīng)該在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1、一種砌體試件雙向復(fù)合受力加載試驗(yàn)裝置，其特征在于其包括連接板、測力計(jì)、加壓件，連接板為三塊通過連接件連接，左、右連接板由連接件固定，與右側(cè)連接板配合固定試件的中間連接板活動(dòng)連接于連接板上，左側(cè)連接板穿設(shè)有對(duì)中間連接板施加壓力及固定其位置的加壓件，中間連接件設(shè)有與加壓件對(duì)應(yīng)且相連的測力計(jì)。
2、 如權(quán)利要求l所述的砌體試件雙向復(fù)合受力加載試驗(yàn)裝置，其特征在于該連接件為 4根螺桿，分別穿過左、中、右連接板進(jìn)行組裝。
3、 如權(quán)利要求2所述的砌體試件雙向復(fù)合受力加載試驗(yàn)裝置，其特征在于該左、中、 右連接板在四角的相應(yīng)位置開設(shè)有供螺桿穿設(shè)固定的圓孔。
4、 如權(quán)利要求l所述的砌體試件雙向復(fù)合受力加載試驗(yàn)裝置，其特征在于該左鋼板中 間開有供加壓件穿過的圓孔并設(shè)有用于固定的、與加壓件相配合的螺母，加壓件為加壓螺桿。
5、 如權(quán)利要求l所述的砌體試件雙向復(fù)合受力加載試驗(yàn)裝置，其特征在于該中間連接 板通過螺釘固定測力計(jì)。
6、 如權(quán)利要求l所述的砌體試件雙向復(fù)合受力加載試驗(yàn)裝置，其特征在于該右側(cè)連接 板的右側(cè)中間設(shè)有平衡螺母。
7、 如權(quán)利要求l所述的砌體試件雙向復(fù)合受力加載試驗(yàn)裝置，其特征在于其還包括扳 手，其固定于左側(cè)連接件外側(cè)端的加壓件上用于施力；加壓件頂住連接測壓計(jì)的螺釘?shù)牧硪?端為半球面結(jié)構(gòu)。
8、 如權(quán)利要求l-7所述的砌體試件雙向復(fù)合受力加載試驗(yàn)裝置，其特征在于該連接件 為鋼板。
9、 如權(quán)利要求1-7所述的砌體試件雙向復(fù)合受力加載試驗(yàn)裝置，其特征在于其還包括 口字型框，其連接固定于中間連接件的右側(cè)，其右側(cè)連接件中間及口字型框的右側(cè)面開有穿 設(shè)固定的試件的孔。
10、 如權(quán)利要求9所述的砌體試件雙向復(fù)合受力加載試驗(yàn)裝置，其特征在于該中間連 接板中間開設(shè)有用于固定口字型框的小孔，并用螺栓固定。
11、 如權(quán)利要求9所述的砌體試件雙向復(fù)合受力加載試驗(yàn)裝置，其特征在于該口字型 框的右側(cè)還有三角加勁肋。
12、 如權(quán)利要求9所述的砌體試件雙向復(fù)合受力加載試驗(yàn)裝置，其特征在于該口字型 框?yàn)殇摬?，連接件為鋼板。
全文摘要
一種砌體試件雙向復(fù)合受力加載試驗(yàn)裝置，屬于土木工程領(lǐng)域，其主要由可調(diào)節(jié)反力架、加壓螺桿和口字型框組成，利用可調(diào)節(jié)距離的鋼制反力架和帶測力傳感器的加壓螺桿實(shí)現(xiàn)對(duì)砌體試件的橫向壓力或拉力的加載，加壓螺桿最大加載值可達(dá)到150kN。鋼制反力架由鋼板和螺桿組成，可靈活調(diào)整反力架鋼板的相對(duì)距離以滿足不同規(guī)格試件所需。在試件的豎向配合使用普通液壓千斤頂可實(shí)現(xiàn)對(duì)砌體試件的全過程雙向加載試驗(yàn)。加載裝置結(jié)構(gòu)簡單，拆裝方便，占地面積小，可重復(fù)使用并可移動(dòng)，加載控制方便，所測數(shù)據(jù)準(zhǔn)確可靠，可以充分滿足砌體試件雙向復(fù)合受力加載試驗(yàn)的加載要求。
文檔編號(hào)G01N3/00GK101419143SQ20081020311
公開日2009年4月29日 申請(qǐng)日期2008年11月21日 優(yōu)先權(quán)日2008年11月21日
發(fā)明者翔 李, 王卓琳, 陳貢聯(lián), 顧祥林, 馬俊元 申請(qǐng)人:同濟(jì)大學(xué)