專利名稱：磁性開關(guān)控制落錘式抗彎沖擊試驗(yàn)臺(tái)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本 實(shí)用新型屬于土木工程技術(shù)領(lǐng)域，涉及ー種纖維混凝土抗彎沖擊試驗(yàn)裝置，屬于混凝土材料測(cè)試技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
纖維混凝土與普通混凝土相比，抗拉強(qiáng)度、彎拉強(qiáng)度(又稱抗彎強(qiáng)度、抗折強(qiáng)度)、抗剪強(qiáng)度都有提高，韌性也有明顯改善。近年來，國內(nèi)外針對(duì)纖維混凝土的研究不斷深入，纖維混凝土的應(yīng)用也越來越廣泛。橋面、路面、預(yù)制樁端部等結(jié)構(gòu)物多承受沖擊作用，并且有相當(dāng)部分屬于彎曲沖擊，因此，研究纖維混凝土的抗彎沖擊性能具有十分重要的實(shí)際意義。國內(nèi)外學(xué)者針對(duì)纖維混凝土抗沖擊性能進(jìn)行試驗(yàn)研究采用的試驗(yàn)裝置多為ACI544委員會(huì)推薦的落錘試驗(yàn)裝置或者在其基礎(chǔ)上改進(jìn)后的落錘裝置，主要針對(duì)抗壓性能為主的沖擊試驗(yàn)。而在建筑和橋梁結(jié)構(gòu)中，許多梁式構(gòu)件必須承受引起彎曲應(yīng)カ的沖擊荷載，抗彎沖擊性能是評(píng)價(jià)混凝土材料性能的重要指標(biāo)。但由于目前尚缺乏測(cè)試抗彎沖擊性能的標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)裝置，設(shè)計(jì)人員依然無法將抗彎沖擊性能作為ー個(gè)設(shè)計(jì)參數(shù)。國內(nèi)外文獻(xiàn)中涉及的抗彎沖擊試驗(yàn)裝置(李建輝，張科強(qiáng)，鄧宗才.粗合成纖維混凝土抗彎沖擊強(qiáng)度的分布規(guī)律[J].建筑科學(xué)與工程學(xué)報(bào)，2007, 24(4) :54-59 ；Y. Mohammadi,R.しarkon—Azad, b. P. Smgh , b. K. Kaushik. Impact resistance of steelnbrous concrete containing fibres of mixed aspect ratio[J]. Constructionand Building Materials, 2009, (23):183-189 ；S. Mindess, A. Bentur. A preliminarystudy of the fracture of concrete beams under impact loading, using high speedphotography [J]. Cement and Concrete Research, I985，(I5) :474_4S4.),存在以下不足對(duì)沖擊錘采取手動(dòng)定位，沖擊高度及沖擊錘落點(diǎn)易產(chǎn)生誤差；沒有采用合適的傳力裝置，易造成應(yīng)カ集中，無法確保試驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性；裝置體積龐大，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，無法在エ地或現(xiàn)場(chǎng)安裝。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題是提供ー種能使抗彎沖擊試驗(yàn)結(jié)果精確、適用范圍廣泛、便于攜帶，能保護(hù)操作人員安全，操作簡(jiǎn)便，尤其適用于國內(nèi)不同建筑エ地的抗彎沖擊試驗(yàn)臺(tái)，從而解決了沖擊錘手動(dòng)定位易產(chǎn)生誤差及缺乏合適的傳力裝置易造成應(yīng)カ集中等因素對(duì)抗彎沖擊試驗(yàn)結(jié)果產(chǎn)生影響的問題，同時(shí)本裝置實(shí)現(xiàn)了良好的拓展性，應(yīng)用范圍廣泛。本實(shí)用新型的技術(shù)方案是底座13通過膨脹螺栓固定在剛性地面上。底座13上開一條梯形槽，左右兩個(gè)支座11對(duì)稱放置在梯形槽上，根據(jù)試驗(yàn)的跨度要求調(diào)整兩個(gè)支座11的間距，通過螺栓12將支座11固定在底座13上。試件10放置在支座11上，并通過支座螺桿7及細(xì)鋼板9固定試件10。傳カ裝置6放置在試件10上表面中間位置。保護(hù)裝置5通過底座螺桿8固定在底座13上。沖擊架I焊接固定在底座13上。懸臂2端部為鋼環(huán)，通過活動(dòng)螺栓14固定在沖擊架I上。磁性開關(guān)3通過活動(dòng)螺栓15固定在懸臂2上。進(jìn)行沖擊試驗(yàn)前，首先根據(jù)試驗(yàn)要求將懸臂2調(diào)整至所需高度并通過活動(dòng)螺栓14固定在沖擊架I上。根據(jù)試驗(yàn)要求，調(diào)整左右兩個(gè)支座11的位置使其間距符合試驗(yàn)的跨度要求，通過螺栓12將支座11固定在底座13上。將試件10放置在支座11上，安裝支座螺桿7及細(xì)鋼板9固定試件10。調(diào)整磁性開關(guān)3在懸臂2上的位置，用鉛錘測(cè)量確定磁性開關(guān)3的中心與試件10上表面形心對(duì)中，并通過活動(dòng)螺栓15固定在懸臂2上。根據(jù)中國エ程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)協(xié)會(huì)推薦的《纖維混凝土試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)》CECS13:2009、美國材料試驗(yàn)協(xié)會(huì)ASTMClO 18標(biāo)準(zhǔn)等國內(nèi)外相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)于混凝土彎曲性能的試驗(yàn)規(guī)定，針對(duì)不同的試驗(yàn)?zāi)康目梢赃x用三點(diǎn)加載的彎曲試驗(yàn)或四點(diǎn)加載的彎曲試驗(yàn)，因此在所述抗彎沖擊試驗(yàn)裝置中，傳カ裝置6有兩種形式單滾軸傳カ裝置和雙滾軸傳力裝置，分別用于三點(diǎn)加載和四點(diǎn)加載的抗彎沖擊試驗(yàn)，試驗(yàn)時(shí)可根據(jù)試驗(yàn)要求選用ー種。在試件10上表面中間位置放置傳カ裝置6，使得傳カ裝置6上表面形心與試件10上表面形心的連線與沖擊錘4的下落跡線重合。保 護(hù)裝置5通過底座螺桿8固定在底座13上，調(diào)整底座螺桿8上的螺栓可使保護(hù)裝置5上下移動(dòng)，直到與傳カ裝置6接觸，同時(shí)用水準(zhǔn)尺測(cè)量確保傳力裝置6為水平放置。進(jìn)行沖擊試驗(yàn)吋，打開磁性開關(guān)3將沖擊錘4吸附于磁性開關(guān)3上，然后關(guān)閉磁性開關(guān)3，沖擊錘4在自身重力的作用下自由下落，沖擊位于試件10上表面的傳カ裝置6，之后落在保護(hù)裝置5內(nèi)，試驗(yàn)人員觀察試件破壞情況，視為一次沖擊循環(huán)。本實(shí)用新型的效果和益處是本實(shí)用新型通過磁性開關(guān)實(shí)現(xiàn)沖擊錘的定位，可以保證毎次沖擊高度一致，保證沖擊錘毎次落點(diǎn)相同，同時(shí)保證沖擊錘是初速度恒為零的自由落體；本實(shí)用新型采用的傳力裝置符合國內(nèi)外規(guī)范對(duì)于混凝土材料彎曲性能試驗(yàn)的加載要求；試件通過支座螺桿及細(xì)鋼板固定在支座上，防止在沖擊過程中發(fā)生錯(cuò)動(dòng)，提高了試驗(yàn)精度和效率，這種固定方式可很好的適應(yīng)反復(fù)沖擊的試驗(yàn)方法；保護(hù)裝置有效增強(qiáng)了沖擊試驗(yàn)的安全性，保護(hù)試驗(yàn)人員安全；懸臂的高度可調(diào)，兩個(gè)支座的間距可調(diào)，可滿足不同沖擊高度、不同跨度試件的沖擊試驗(yàn)要求，裝置的拓展性及適應(yīng)性良好；本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)単，制作安裝方便，便于攜帯，無需任何驅(qū)使能源，綠色環(huán)保，既可用于試驗(yàn)室內(nèi)的試驗(yàn)研究也可用于工程現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行抗彎沖擊性能的測(cè)試評(píng)價(jià)。

附圖I是磁性開關(guān)控制落錘式抗彎沖擊試驗(yàn)臺(tái)結(jié)構(gòu)示意圖。附圖2是磁性開關(guān)控制落錘式抗彎沖擊試驗(yàn)臺(tái)左側(cè)側(cè)視圖。附圖3是磁性開關(guān)控制落錘式抗彎沖擊試驗(yàn)臺(tái)底座平面示意圖。圖中1沖擊架；2懸臂；3磁性開關(guān)；4沖擊錘；5保護(hù)裝置；6傳カ裝置；7支座螺桿；8底座螺桿；9細(xì)鋼板；10試件；11支座；12螺栓；13底座；14活動(dòng)螺栓；15活動(dòng)螺栓。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合技術(shù)方案和附圖詳細(xì)敘述本實(shí)用新型的具體實(shí)施步驟。[0016]步驟I.底座13放置在剛性地面上，通過水準(zhǔn)尺調(diào)平后用膨脹螺栓固定在平整的剛性地面上；步驟2.將懸臂2調(diào)整至所需高度并通過活動(dòng)螺栓14固定在沖擊架I上；步驟3.在底座13的梯形槽內(nèi)調(diào)整左右兩個(gè)支座11的位置使其間距滿足試件跨度要求，通過螺栓12固定；步驟4.將試件10放置在支座11上，安裝支座螺桿7及細(xì)鋼板9固定試件10 ；步驟5.調(diào)整磁性開關(guān)3的位置，通過鉛錘確定其中心與試件10上表面形心對(duì)中，保證沖擊錘4的下落跡線通過試件10上表面形心，然后通過活動(dòng)螺栓15將磁性開關(guān)3固定在懸臂2上；步驟6.在試件10上表面中間位置放置傳カ裝置6，使得傳カ裝置6上表面形心 與試件10上表面形心的連線與沖擊錘4的下落跡線重合；步驟7.保護(hù)裝置5通過底座螺桿8固定在底座13上，調(diào)整底座螺桿8上的螺栓可使保護(hù)裝置5上下移動(dòng)，直到與傳カ裝置6接觸，同時(shí)用水準(zhǔn)尺確保傳力裝置6為水平放置；步驟8.打開磁性開關(guān)3將沖擊錘4吸附；步驟9.關(guān)閉磁性開關(guān)3，沖擊錘4自由下落，沖擊位于試件10上表面的傳カ裝置6 ；步驟10.每完成一次沖擊，試驗(yàn)人員應(yīng)觀察試件10的表面，記錄出現(xiàn)第一條可視裂縫時(shí)的沖擊次數(shù)為初裂沖擊次數(shù)，繼續(xù)沖擊，記錄裂縫擴(kuò)展至加載面時(shí)的沖擊次數(shù)為破壞沖擊次數(shù)。
權(quán)利要求1. 一種磁性開關(guān)控制落錘式抗彎沖擊試驗(yàn)臺(tái)，包括底座(13)、支座(11)、沖擊架(I)、懸臂(2)、磁性開關(guān)(3)、沖擊錘(4)、傳力裝置(6)、保護(hù)裝置(5)，其特征是 a)底座(13)通過膨脹螺栓固定在剛性地面上，沖擊架(I)與底座(13)垂直焊接； b)懸臂(2)通過活動(dòng)螺栓(14)與沖擊架(I)連接，沿沖擊架(I)自由調(diào)整高度，磁性開關(guān)(3)通過活動(dòng)螺栓(15)與懸臂(2)連接，沿懸臂(2)自由調(diào)節(jié)位置； c)左右兩個(gè)支座(11)通過螺栓(12)與底座(13)連接，兩支座(11)的間距自由調(diào)整； d)試件(10)放置在支座(11)上，通過支座螺桿(7)及細(xì)鋼板(9)固定； e)傳力裝置(6)放置在試件(10)上表面中間位置，傳力裝置(6)的表面形心與試件(10)上表面形心連線與沖擊錘(4)的下落跡線重合，傳力裝置(6)將沖擊錘(4)的沖擊作用傳遞給試件(10); f)保護(hù)裝置(5)通過底座螺桿(8)固定在底座(13)上。
專利摘要一種磁性開關(guān)控制落錘式抗彎沖擊試驗(yàn)臺(tái)，屬于混凝土材料測(cè)試技術(shù)領(lǐng)域。其特征是沖擊架與底座垂直焊接，懸臂與沖擊架通過活動(dòng)螺栓連接,自由調(diào)整高度，磁性開關(guān)與懸臂通過活動(dòng)螺栓連接，自由調(diào)整位置；兩支座間距可自由調(diào)整；支座螺桿及細(xì)鋼板對(duì)試件形成固定；傳力裝置放在試件上表面中間位置；保護(hù)裝置通過底座螺桿固定在底座上。本實(shí)用新型的效果和益處是通過磁性開關(guān)實(shí)現(xiàn)沖擊錘的定位，試驗(yàn)精確性好；對(duì)試件在支座處采取的固定方式很好的適應(yīng)了反復(fù)沖擊的試驗(yàn)方法；試驗(yàn)裝置的拓展性及適應(yīng)性良好，制作安裝方便，同時(shí)易于操作，既可用于試驗(yàn)室內(nèi)試驗(yàn)研究也可用于工程現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行抗彎沖擊性能的測(cè)試評(píng)價(jià)。
文檔編號(hào)G01N3/303GK202522489SQ201220198309
公開日2012年11月7日 申請(qǐng)日期2012年5月4日 優(yōu)先權(quán)日2012年5月4日
發(fā)明者丁一寧, 劉聚磊, 陳志裴, 韓知伯, 高會(huì)曉 申請(qǐng)人:大連理工大學(xué)