專利名稱：正交雙向蠕變測試裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種試驗裝置，尤其是一種用于土工格柵材料性能測試的正交雙向蠕變測試裝置。
背景技術(shù)：
蠕變是指固體材料在保持應(yīng)力不變的條件下，應(yīng)變隨時間增長而不斷增加的現(xiàn)象。隨著土工合成材料的不斷發(fā)展，土工格柵日益廣泛應(yīng)用于永久性工程。土工建筑中的土工格柵由于長期受荷載的作用，將產(chǎn)生較大的形變，使土工織物的加筋功能大大減弱而導(dǎo)致建筑物喪失穩(wěn)定，若受到雙向荷載則影響更大。因此，為了使土工格柵在長期荷載作用下發(fā)揮其功能，必須研究它們的蠕變特性。在實際工程中，加入土工格柵的土體受到結(jié)構(gòu)的長期荷載作用，因而必須研究其在長期正交雙向荷載作用下的變形特性，以便預(yù)測它的永 久變形，保證結(jié)構(gòu)的安全運(yùn)營和施工。目前，國內(nèi)各大高校研究所采用的蠕變測試裝置均難以保持恒定壓力或在保壓過程中壓力波動太大，在拉伸位移的測量方面精度不高，而且測量的多是單向蠕變變形。此夕卜，由于蠕變試驗耗時較長，容易造成較大的人力和能源浪費(fèi)。申請人:申請的中國專利201110412460. 1，公開了一種蠕變測試裝置及其測試方法，其裝置，包括試驗臺架，所述試驗臺架頂部下側(cè)設(shè)有固定測試試樣的固定系統(tǒng)，固定系統(tǒng)上設(shè)有帶表游標(biāo)卡尺，固定系統(tǒng)下部連接有加載裝置。同時還公開了利用該裝置的測試方法。但是，此裝置僅能測試格柵材料的單一方向的蠕變變形，而在實際工程中，土工格柵的受力是雙向的，因此此裝置對于材料蠕變變形的測試具有一定的局限性，難以對工程應(yīng)用提供參考和借鑒。

實用新型內(nèi)容本實用新型的目的是為克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種正交雙向蠕變測試裝置，其操作簡便、成本低、穩(wěn)壓性能良好，實現(xiàn)了對格柵材料的雙向蠕變測試，并且測試過程節(jié)能環(huán)保，易于維護(hù)。為實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用下述技術(shù)方案一種正交雙向蠕變測試裝置，包括試驗臺架，所述試驗臺架頂部下側(cè)設(shè)有固定測試試樣的水平固定系統(tǒng)、豎向固定系統(tǒng)，水平和豎向固定系統(tǒng)上均設(shè)有帶表游標(biāo)卡尺，水平固定系統(tǒng)右側(cè)連接有水平加載裝置，豎向固定系統(tǒng)下部連接有豎向加載裝置。所述試驗臺架采用四腳架結(jié)構(gòu)，四腳架的四腿間有橫梁連接。所述水平固定系統(tǒng)和豎向固定系統(tǒng)均包括兩組相對應(yīng)的夾具，每組夾具均包括兩個通過若干螺絲連接的兩個相對的夾具體，其中一個夾具體上設(shè)有若干凸起，另一個夾具體上設(shè)有與所述凸起相對應(yīng)的凹槽。所述凸起和凹槽均為半圓形。所述水平固定系統(tǒng)的左側(cè)那組夾具固定在試驗臺架的左端內(nèi)側(cè)面上，右側(cè)那組夾具通過滑移裝置連接于試驗臺架頂部下側(cè)面上。所述滑移裝置包括下端固定于水平固定系統(tǒng)右側(cè)那組夾具上的倒L形滑動銷，滑動銷卡在試驗臺架頂部的滑槽中。滑移裝置平衡夾具的重力，且能使右側(cè)夾具在水平方向滑移。所述豎向固定系統(tǒng)上部那組夾具固定在試驗臺架頂部下側(cè)面上。所述帶表游標(biāo)卡尺的兩個測爪分別卡在水平固定系統(tǒng)和豎向固定系統(tǒng)的每組夾具的相對應(yīng)側(cè)面上，且兩個測爪由一根橡皮筋箍住。所述水平加載裝置包括與右側(cè)那組夾具相連的托盤，托盤上連接有末端帶掛鉤的連接繩，連接繩繞過固定于試驗臺架上的定滑輪通過掛鉤鉤在右側(cè)那組夾具上，托盤上設(shè) 置砝碼。將右側(cè)砝碼的豎向荷載轉(zhuǎn)化為水平荷載。所述豎直加載裝置包括與下部那組夾具相連的托盤，托盤上端設(shè)有掛鉤，托盤通過掛鉤鉤在下夾具上，托盤上設(shè)置砝碼。正交雙向螺變測試方法，步驟如下I)按照設(shè)計要求制取土工格柵測試試樣；2)將步驟I)制取的土工格柵測試試樣通過夾具上的螺絲固定在水平固定系統(tǒng)和豎向固定系統(tǒng)的四組夾具上，保持固定系統(tǒng)水平和豎直，并使夾具與土工格柵受力方向垂直；3)將帶表游標(biāo)卡尺測爪置于豎向固定系統(tǒng)的上下兩組夾具表面，箍住兩個測爪的橡皮筋使得測爪與夾具之間緊密結(jié)合，并記錄試樣的初始長度，游標(biāo)卡尺的初讀數(shù)；4)將帶表游標(biāo)卡尺測爪置于水平固定系統(tǒng)的上下兩組夾具表面，使得測爪與夾具之間緊密結(jié)合，并記錄試樣的初始長度，游標(biāo)卡尺的初讀數(shù)；5)在下方夾具下部的托盤上放置滿足試驗要求數(shù)量的砝碼，并根據(jù)試驗需要通過改變砝碼數(shù)量改變拉力，待整個系統(tǒng)穩(wěn)定后，開始計數(shù)；6)在右側(cè)定滑輪下方的托盤上放置滿足試驗要求數(shù)量的砝碼，并根據(jù)試驗需要通過改變砝碼數(shù)量改變拉力，待整個系統(tǒng)穩(wěn)定后，開始計數(shù)；7)按照試驗要求定時記錄游標(biāo)卡尺讀數(shù)，得到土工格柵測試試樣的伸長量；8)根據(jù)伸長量和格柵材料的橫截面積算出應(yīng)變，最后將實驗數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理，得出正交雙向蠕變變化規(guī)律。本實用新型高I. I米，占地面積0. 5平方米。試驗臺架采用四腳架，四腿間有橫梁連接，保證了其強(qiáng)度和穩(wěn)定性，水平固定系統(tǒng)和豎向固定系統(tǒng)分別包含兩組夾具，每組夾具分為兩部分，兩部分通過螺絲旋緊將凸起和凹槽咬合在一起，增大了與測試材料的接觸面積，由螺絲將土工格柵測試試樣和夾具密合在一起，保證了夾具與材料之間不會發(fā)生錯動，保證了試驗精度。左側(cè)夾具、下部夾具與添加砝碼的托盤相連，通過調(diào)整托盤上的砝碼數(shù)量來控制恒定拉力，荷載穩(wěn)定，波動較小，滿足蠕變試驗要求。豎向固定系統(tǒng)與一帶表游標(biāo)卡尺(精確到0.01mm)結(jié)合在一起，游帶表標(biāo)卡尺的兩個測爪分別置于固定系統(tǒng)上下兩側(cè)，帶表游標(biāo)卡尺由于豎向放置，測爪容易脫落，由一根橡皮筋箍住，防止測爪脫落，保證了測爪與固定裝置緊密結(jié)合(水平固定系統(tǒng)無需橡皮筋)。帶表游標(biāo)卡尺保證了土工格柵伸長量的精度。在使用此正交雙向蠕變試驗裝置時，每臺試驗臺架上可以并列設(shè)置多個固定系統(tǒng)及加載裝置，并能同時用來測試實驗，提高效率。本實用新型操作簡單、易于實現(xiàn)、成本低廉，利用控制砝碼重量來保持恒壓，用帶表游標(biāo)卡尺來保證位移測量的進(jìn)度，具有直觀、簡易、易維護(hù)等優(yōu)點。本實用新型的有益效果是，I 、本實用新型適用于強(qiáng)度非常高的土工格柵材料；2、本實用新型實現(xiàn)了對土工格柵材料進(jìn)行正交雙向蠕變的測試；3、本實用新型采用帶表游標(biāo)卡尺測量伸長量，精度較高；4、固定系統(tǒng)易找平，切夾具密合較好，與測試土工格柵結(jié)合緊密；5、通過砝碼改變荷載，穩(wěn)定，節(jié)能，環(huán)保；6、本實用新型工作原理簡單、操作方便，測量方法多樣，測試結(jié)果可靠，通用性較強(qiáng)，造價低廉。

圖I為本實用新型所述的蠕變測試裝置示意圖；圖2為本實用新型夾具結(jié)構(gòu)的示意圖；其中，I.四腳架、2.帶表游標(biāo)卡尺、3.砝碼、4.水平加載裝置、5.滑移裝置、6.豎向固定系統(tǒng)、7.水平固定系統(tǒng)、8. 土工格柵測試試樣、9.橡皮筋、10、測爪，11.夾具，12.凸起，13.凹槽，14.高強(qiáng)固定螺絲。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖和實施例對本實用新型進(jìn)一步說明。如圖1、2所示，一種蠕變測試裝置，包括四腳架I結(jié)構(gòu)的試驗臺架，四腳架I的四腿間有橫梁連接。試驗臺架頂部下側(cè)設(shè)有固定土工格柵測試試樣8的豎向固定系統(tǒng)6和水平固定系統(tǒng)7，豎向、水平固定系統(tǒng)6、7上均設(shè)有帶表游標(biāo)卡尺2，豎向固定系統(tǒng)6下部連接有豎向加載裝置，水平固定系統(tǒng)7右側(cè)接有水平加載裝置4。豎向固定系統(tǒng)6包括上下兩組相對的夾具11，每組夾具上分別加工有相對應(yīng)的凸起12和凹槽13，凸起12和凹槽13的斷面均呈半圓形，半圓形結(jié)構(gòu)的其中一個側(cè)面上設(shè)有三個穿過該側(cè)面的高強(qiáng)固定螺絲14 ;水平固定系統(tǒng)7包括上下兩個相對的夾具12，每組夾具上分別加工有相對應(yīng)的凸起12和凹槽13，凸起12和凹槽13的斷面均呈半圓形，半圓形結(jié)構(gòu)的其中一個側(cè)面上設(shè)有穿過該側(cè)面的高強(qiáng)固定螺絲14。水平固定系統(tǒng)7右端那組夾具通過滑移裝置5連接于試驗臺架頂部上。帶表游標(biāo)卡尺2的兩個測爪10分別置于水平、豎向固定系統(tǒng)的兩組夾具的表面上，且兩個測爪10由一根橡皮筋9箍住。豎向加載裝置包括與下夾具相連的砝碼3，水平加載裝置包括定滑輪和砝碼3。土工格格柵的蠕變性能測試方法，先按照設(shè)計要求制取土工格柵測試試樣8 ;將土工格柵測試試樣8用測試裝置上的螺絲固定在豎向加載系統(tǒng)6和水平加載系統(tǒng)7的四組夾具上，保持豎向固定系統(tǒng)6兩夾具水平和水平加載系統(tǒng)兩夾具豎直，并使夾具與土工格柵測試試樣6垂直；將帶表游標(biāo)卡尺2兩個測爪10置于固定系統(tǒng)的上下兩組夾具表面，箍住兩個測爪的橡皮筋9使得測爪10與夾具之間緊密結(jié)合；在下方夾具下部放置滿足試驗要求數(shù)量的砝碼3，并根據(jù)試驗需要通過改變砝碼3數(shù)量改變拉力，待整個系統(tǒng)穩(wěn)定后，開始計數(shù)；按照試驗要求定時記錄帶表游標(biāo)卡尺2讀數(shù)，得到土工格柵測試試樣8的伸長量，根據(jù)伸長量和格柵材料的橫截面積算出應(yīng)變；最后將實驗數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理，得出蠕變變化規(guī)律。上述雖然結(jié)合附圖對本實用新型的具體實施方式
進(jìn)行了描述，但并非對本實用新型保護(hù)范圍的限制，所屬領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該明白，在本實用新型的技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，本領(lǐng) 域技術(shù)人員不需要付出創(chuàng)造性勞動即可做出的各種修改或變形仍在本實用新型的保護(hù)范圍以內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種正交雙向蠕變測試裝置，其特征是，包括試驗臺架，所述試驗臺架頂部下側(cè)設(shè)有固定測試試樣的水平固定系統(tǒng)和豎向固定系統(tǒng)，水平和豎向固定系統(tǒng)上均設(shè)有帶表游標(biāo)卡尺，水平固定系統(tǒng)右側(cè)連接有水平加載裝置，豎向固定系統(tǒng)下部連接有豎向加載裝置。
2.如權(quán)利要求I所述的正交雙向蠕變測試裝置，其特征是，所述試驗臺架采用四腳架結(jié)構(gòu)，四腳架的四腿間有橫梁連接。
3.如權(quán)利要求I所述的正交雙向蠕變測試裝置，其特征是，所述水平固定系統(tǒng)和豎向固定系統(tǒng)均包括兩組相對應(yīng)的夾具，每組夾具均包括兩個通過若干螺絲連接的兩個相對的夾具體，其中一個夾具體上設(shè)有若干凸起，另一個夾具體上設(shè)有與所述凸起相對應(yīng)的凹槽； 所述凸起和凹槽均為半圓形。
4.如權(quán)利要求3所述的正交雙向蠕變測試裝置，其特征是，所述水平固定系統(tǒng)的左側(cè)那組夾具固定在試驗臺架的左端內(nèi)側(cè)面上，右側(cè)那組夾具通過滑移裝置連接于試驗臺架頂部下側(cè)面上。
5.如權(quán)利要求4所述的正交雙向蠕變測試裝置，其特征是，所述滑移裝置包括下端固定于水平固定系統(tǒng)右側(cè)那組夾具上的倒L形滑動銷，滑動銷卡在試驗臺架頂部的滑槽中。
6.如權(quán)利要求3所述的正交雙向蠕變測試裝置，其特征是，所述豎向固定系統(tǒng)上部那組夾具固定在試驗臺架頂部下側(cè)面上。
7.如權(quán)利要求5所述的正交雙向蠕變測試裝置，其特征是，所述帶表游標(biāo)卡尺的兩個測爪分別卡在水平固定系統(tǒng)和豎向固定系統(tǒng)的每組夾具的相對應(yīng)側(cè)面上，且兩個測爪由一根橡皮筋箍住。
8.如權(quán)利要求7所述的正交雙向蠕變測試裝置，其特征是，所述水平加載裝置包括與右側(cè)那組夾具相連的托盤，托盤上連接有末端帶掛鉤的連接繩，連接繩繞過固定于試驗臺架上的定滑輪通過掛鉤鉤在右側(cè)那組夾具上，托盤上設(shè)置砝碼。將右側(cè)砝碼的豎向荷載轉(zhuǎn)化為水平荷載。
9.如權(quán)利要求I所述的正交雙向蠕變測試裝置，其特征是，所述豎直加載裝置包括與下部那組夾具相連的托盤，托盤上端設(shè)有掛鉤，托盤通過掛鉤鉤在下夾具上，托盤上設(shè)置砝碼。
專利摘要本實用新型公開了一種正交雙向蠕變測試裝置，包括試驗臺架，所述試驗臺架頂部下側(cè)設(shè)有固定測試試樣的水平固定系統(tǒng)和豎向固定系統(tǒng)，水平和豎向固定系統(tǒng)上均設(shè)有帶表游標(biāo)卡尺，水平固定系統(tǒng)右側(cè)連接有水平加載裝置，豎向固定系統(tǒng)下部連接有豎向加載裝置。其操作簡便、成本低、穩(wěn)壓性能良好，實現(xiàn)了對格柵材料的雙向蠕變測試，并且測試過程節(jié)能環(huán)保，易于維護(hù)。
文檔編號G01N3/14GK202502020SQ20122012847
公開日2012年10月24日 申請日期2012年3月30日 優(yōu)先權(quán)日2012年3月30日
發(fā)明者周宗青, 周毅, 宋曙光, 張騫, 李利平, 李術(shù)才, 石少帥, 胡聰, 陳云娟 申請人:山東大學(xué)