一種受彎構(gòu)件力學(xué)性能測試裝置及其使用方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于土木工程建筑構(gòu)件性能測試技術(shù)領(lǐng)域，具體講就是涉及一種受彎構(gòu)件力學(xué)性能測試裝置及其使用方法，適用于受彎構(gòu)件在長期荷載作用下的徐變撓度及截面變形的測量。
【背景技術(shù)】
[0002]在建筑工程中，混凝土收縮徐變是混凝土結(jié)構(gòu)中的基本問題之一，影響混凝土結(jié)構(gòu)的長期性能?；炷凉こ探Y(jié)構(gòu)中受彎構(gòu)件在長期荷載作用下的力學(xué)性能，如裂縫開展規(guī)律、長期剛度、撓度變化規(guī)律等，對其正常使用有極大影響。眾多新型材料如自密實(shí)混凝土、纖維混凝土、粉煤灰混凝土等的推廣使用，也應(yīng)充分了解其長期性能，從而確保結(jié)構(gòu)安全。
[0003]建筑工程中，為了保證混凝土工程結(jié)構(gòu)的安全性，需要對混凝土結(jié)構(gòu)中的受彎構(gòu)件的各種長期力學(xué)性能進(jìn)行測試，目前的受彎構(gòu)件的長期性能試驗(yàn)方式有堆載法、杠桿法、千斤頂加載法和螺桿法。堆載法荷載穩(wěn)定，但受空間限制，需要大量重物，加載水平有限。千斤頂加載法和螺桿法依靠反力裝置提供加載，采用力傳感器控制荷載大小，缺點(diǎn)是隨時間變化荷載水平會降低。杠桿法加載優(yōu)點(diǎn)是荷載穩(wěn)定，通過調(diào)節(jié)力臂長度可以方便控制荷載大小，實(shí)現(xiàn)較大的荷載等級。
[0004]中國專利201110100064.5公開了一種及基于二次杠桿作用的新型受彎構(gòu)件持續(xù)加載試驗(yàn)裝置，該裝置包括斜撐，嵌固梁，螺桿，杠桿梁，杠桿梁，分配梁，砝碼吊盤，鋼板，百分表支架，斜撐，受彎試件，鋼板，反力梁和靜態(tài)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，所述的杠桿梁一端懸掛砝碼吊盤，另一端固定在鋼板上，所述的杠桿梁設(shè)置在鋼板和鋼板之間，所述的受彎試件設(shè)置在反力梁上。該裝置具有組裝方便，適用性強(qiáng)，加載性能穩(wěn)定，可方便地應(yīng)用于受彎構(gòu)件長期性能試驗(yàn)和荷載與環(huán)境共同作用下受彎構(gòu)件耐久性試驗(yàn)等優(yōu)點(diǎn)。但是該技術(shù)測試中通過二次杠桿力矩的傳遞，對裝置安裝精度要求較高；且多個受彎構(gòu)件疊加安裝，忽略了構(gòu)件自重的影響，增加了測試結(jié)果失真的可能性；荷載值統(tǒng)一，不能同時研宄不同加荷比例情況下的構(gòu)件性能，測試效率較低。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的就是針對現(xiàn)有的受彎構(gòu)件力學(xué)性能的測試裝置安裝要求高、杠桿比例調(diào)節(jié)不便、測試精度不高等技術(shù)缺陷，提供一種彎構(gòu)件力學(xué)性能測試裝置及其使用方法，適用于受彎構(gòu)件在長期荷載作用下的徐變撓度及截面變形的測量。
[0006]技術(shù)方案
[0007]為了實(shí)現(xiàn)上述技術(shù)目的，本發(fā)明設(shè)計的一種受彎構(gòu)件力學(xué)性能測試裝置，它包括底座，底座上設(shè)有支座，受彎構(gòu)件兩端分別放置在支座上，其特征在于:所述受彎構(gòu)件上裝有球鉸，杠桿擱置在球鉸上并以球鉸作為杠桿支點(diǎn)，杠桿位于受彎構(gòu)件外側(cè)的一端連接吊籃，吊籃內(nèi)裝有配重，杠桿另一端連接傳力件，傳力件連接到可調(diào)式地錨梁上，所述可調(diào)式地錨梁用地錨固定。
[0008]進(jìn)一步，所述杠桿為T字形，頭部左右兩端設(shè)有杠桿傳力件連接孔，尾部設(shè)有吊籃連接孔。
[0009]進(jìn)一步，所述傳力件包括杠桿傳力件，中間傳力件和地錨傳力件，杠桿傳力件，中間傳力件和地錨傳力件依次向下豎直鉸接連接，杠桿傳力件裝在杠桿傳力件連接孔上，地錨傳力件連接到可調(diào)式地錨梁的可移動墊板上，可移動墊板在可調(diào)式地錨梁上水平位置可調(diào)。
[0010]進(jìn)一步，所述可調(diào)式地錨梁包括固定墊板，可移動墊板和鋼梁，所述鋼梁用槽鋼和固定墊板焊接制作，地錨穿過固定墊板固定可調(diào)式地錨梁在地上。
[0011]進(jìn)一步，所述受彎構(gòu)件構(gòu)件中心左右兩側(cè)對稱設(shè)置有球鉸，位于杠桿頭部前后兩端對稱布置有可調(diào)式地錨梁。
[0012]上述受彎構(gòu)件力學(xué)性能測試裝置的使用方法，其特征在于，它包括以下幾個步驟:
[0013](I)按照受彎構(gòu)件實(shí)際長度，調(diào)整底座和支座的位置，然后將受彎構(gòu)件放置在支座上，將球鉸放置在受彎構(gòu)件的上表面；
[0014](2)在受彎構(gòu)件上安裝應(yīng)變測頭和位移計，記錄其初始讀數(shù)；
[0015](3)根據(jù)長期力學(xué)性能測試要求的長期荷載值以及配重數(shù)量，設(shè)定杠桿配重端作用長度和杠桿錨固端作用長度，并將杠桿放置在球鉸上；
[0016](4)根據(jù)杠桿錨固端作用長度調(diào)整可移動墊板在鋼梁上的位置，并連接杠桿傳力件、中間傳力件和地錨傳力件，使三者在一條豎直垂線上；
[0017](5)在杠桿的吊籃接孔處安裝吊籃，完成加載前準(zhǔn)備；
[0018](6)根據(jù)測試要求的荷載分級制度，在吊籃上分級施加配重，直至達(dá)到指定荷載要求，加載過程中記錄應(yīng)變測頭、位移計的讀數(shù)；
[0019](7)根據(jù)測試要求定期記錄應(yīng)變測頭、位移計的讀數(shù)，并進(jìn)行受彎構(gòu)件在長期荷載作用下的受力性能分析。
[0020]進(jìn)一步，所述步驟中，在受彎構(gòu)件的側(cè)面彈網(wǎng)格線用于裂縫觀測。
[0021]有益效果
[0022]本發(fā)明提供的受彎構(gòu)件力學(xué)性能測試裝置的使用方法，直接利用一次杠桿傳遞就能測量受彎構(gòu)件力學(xué)性能，簡化了加載過程，提高了測量精度，裝置組裝方便，通用性好，適用于受彎構(gòu)件在長期荷載作用下的徐變撓度及截面變形的測量。
【附圖說明】
[0023]附圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0024]附圖2是本發(fā)明的俯視圖。
[0025]附圖3是本發(fā)明中杠桿結(jié)構(gòu)圖。
[0026]附圖4是本發(fā)明中可調(diào)式地錨梁結(jié)構(gòu)示意圖。
[0027]附圖5是本發(fā)明中地錨安裝結(jié)構(gòu)示意圖。
[0028]附圖6是本發(fā)明中可動墊板安裝結(jié)構(gòu)示意圖。
[0029]附圖7是本發(fā)明中杠桿受力示意圖。
[0030]附圖8是本發(fā)明中受彎構(gòu)件受力示意圖。
[0031]附圖9是本發(fā)明中受彎構(gòu)件頂面長期變形測點(diǎn)布置示意圖。
[0032]附圖10是本發(fā)明中受彎構(gòu)件側(cè)面長期變形測點(diǎn)布置示意圖。
[0033]其中，
[0034]L1-受彎構(gòu)件純彎段長度；
[0035]L2-受彎構(gòu)件加載點(diǎn)到支座的長度；
[0036]I1-杠桿配重端作用長度；
[0037]I2-杠桿銷固端作用長度；
[0038]F-受彎構(gòu)件加載點(diǎn)作用力；
[0039]F1-杠桿配重端產(chǎn)生的力；
[0040]F2-杠桿錨固端產(chǎn)生的力；
[0041]h-受彎構(gòu)件高度；
[0042]b-受彎構(gòu)件寬度；
[0043]A1-A 12-受彎構(gòu)件截面變形；
[0044]f\?f 3-受彎構(gòu)件純彎段撓度。
【具體實(shí)施方式】
[0045]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例，對本發(fā)明做進(jìn)一步說明。
[0046]實(shí)施例
[0047]如附圖1?6所示，一種受彎構(gòu)件力學(xué)性能測試裝置，它包括底座1，底座I上設(shè)有支座2，2’，受彎構(gòu)件3兩端分別放置在支座2，2’上，其特征在于:所述受彎構(gòu)件3上裝有球鉸4，杠桿5擱置在球鉸4上并以球鉸4作為杠桿5支點(diǎn)，杠桿5位于受彎構(gòu)件3外側(cè)的一端連接吊籃6，吊籃6內(nèi)裝有配重7，杠桿5另一端連接傳力件8，傳力件8連接到可調(diào)式地錨梁9上，所述可調(diào)