專(zhuān)利名稱(chēng)：自重不做功的混凝土三點(diǎn)彎曲梁斷裂能測(cè)試裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于土木工程技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種用三點(diǎn)彎曲梁測(cè)試混凝土斷裂能測(cè)試裝置。
背景技術(shù)：
混凝土斷裂能是混凝土結(jié)構(gòu)非線性分析的重要參數(shù)。目前，世界上對(duì)斷裂能的測(cè) 試有多種方法，但均難以精確測(cè)定，具體表現(xiàn)為試驗(yàn)所測(cè)得斷裂能具有尺寸效應(yīng)，與理論上 定義的斷裂能有一定出入。試驗(yàn)裝置、試件自重、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理方法等均會(huì)影響混凝土斷裂 能的計(jì)算。目前使用最多的是RILEM推薦的三點(diǎn)彎曲梁法測(cè)定混凝土的斷裂能。該方法雖 然試驗(yàn)裝置簡(jiǎn)單，但無(wú)法消除試件自重對(duì)斷裂功的影響，對(duì)試驗(yàn)機(jī)剛度要求較高，在處理數(shù) 據(jù)時(shí)，試件自重會(huì)引起很大計(jì)算誤差，并且會(huì)增加計(jì)算步驟，使斷裂能的計(jì)算復(fù)雜化。RILEM 也推薦尺寸效應(yīng)法測(cè)定混凝土的斷裂能。這個(gè)方法存在的缺點(diǎn)是需要進(jìn)行大量不同試件 尺寸的斷裂試驗(yàn)，并對(duì)大量的試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行線性回歸，試件數(shù)量大，浪費(fèi)材料和勞動(dòng)力，且 后期數(shù)據(jù)處理也比較繁瑣。以上方法計(jì)算斷裂能時(shí)，均須計(jì)算試件自重所做的功，并擬合試 驗(yàn)所測(cè)得的曲線，數(shù)據(jù)處理步驟繁多。另外，還可采用楔入劈拉法測(cè)定混凝土的斷裂能，但 也存在試驗(yàn)輔助裝置加工復(fù)雜，且不同的試件需配置不同的裝置，增加了試驗(yàn)復(fù)雜程度；還 有一種可以抵消自重做功的試驗(yàn)裝置，但是需要鉆孔，并加入鋼片連接試件和為抵消自重 而施加的砝碼，整個(gè)實(shí)驗(yàn)裝置制作復(fù)雜。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的問(wèn)題是提供一種自重所做的功可以抵消的三點(diǎn)彎曲梁測(cè)試混凝
土斷裂能測(cè)試裝置。 本發(fā)明的技術(shù)方案是 —種用三點(diǎn)彎曲梁測(cè)試混凝土斷裂能測(cè)試裝置，該裝置包括力傳感器、傳力墊板、 角鋼連桿、固定螺絲、夾式引伸儀、兩個(gè)薄鋼片以及混凝土梁，混凝土梁的支座均為鉸支座。 一次性澆筑全長(zhǎng)為1.912倍凈跨的混凝土梁，力傳感器和傳力墊板置于混凝土梁頂跨中 處，角鋼連桿用螺絲固定于混凝土梁高的中部；在角鋼連桿中點(diǎn)和混凝土梁底跨中各粘貼 一塊薄鋼片，將夾式引伸儀的尖部固定于兩個(gè)薄鋼片之間，力傳感器和夾式引伸儀均和傳 輸數(shù)據(jù)的測(cè)試儀器相連。 本發(fā)明的效果和益處是試件自身就可以抵消自重所做的功，無(wú)需添加任何裝置 用以抵消自重所做的功，降低了對(duì)試驗(yàn)機(jī)剛度的要求，計(jì)算斷裂能時(shí)無(wú)需擬合試驗(yàn)曲線；斷 裂能為測(cè)得的荷載撓度曲線下面積(荷載所做的功)除以梁的韌帶面積，無(wú)需計(jì)算自重所 作的功，計(jì)算步驟簡(jiǎn)單，易于操作。


附圖是本發(fā)明結(jié)構(gòu)示意圖。
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圖中1混凝土梁；2鉸支座；3傳力墊板；4角鋼連桿； 5夾式引伸儀；6薄鋼片；7力傳感器；8預(yù)制裂縫；9固定螺絲。
具體實(shí)施例方式
以下結(jié)合技術(shù)方案和附圖詳細(xì)敘述本發(fā)明的具體實(shí)施例。 —次性澆筑全長(zhǎng)為1. 912倍的凈跨的混凝土梁l，梁的高寬及跨度及預(yù)制縫長(zhǎng)按 照RILEM推薦的三點(diǎn)彎曲梁測(cè)試混凝土斷裂能的試驗(yàn)方法取值，支座2均為鉸支座，力傳感 器7和傳力墊板3置于混凝土梁頂跨中處，角鋼連桿4用螺絲9固定于試件支座上方的梁 高中點(diǎn)處，在角鋼連桿中點(diǎn)和梁底跨中處各粘貼一塊薄鋼片6，將夾式引伸儀5固定于兩個(gè) 薄鋼片之間，傳感器7和夾式引伸儀5均和測(cè)試儀相連。 本裝置工作時(shí)，將各部件安裝完畢之后，啟動(dòng)試驗(yàn)機(jī)緩慢加載。試件產(chǎn)生變形，荷 載和撓度的變化分別由荷載傳感器和夾式引伸儀傳入計(jì)算機(jī)。取位移為lmm時(shí)作為試件破 壞、試驗(yàn)結(jié)束的標(biāo)志，斷裂能等于試驗(yàn)測(cè)得的荷載撓度的曲線面積(荷載所做的功)除以梁 的韌帶面積。
權(quán)利要求
一種自重不做功的混凝土三點(diǎn)彎曲梁斷裂能測(cè)試裝置，其特征是該裝置包括力傳感器(7)、傳力墊板(3)、角鋼連桿(4)、固定螺絲(9)、夾式引伸儀(5)、兩個(gè)薄鋼片(6)以及混凝土梁(1)，混凝土梁(1)的支座均為鉸支座(2)；一次性澆筑全長(zhǎng)為1.912倍凈跨的混凝土梁(1)，力傳感器(7)和傳力墊板(3)置于混凝土梁(1)頂跨中處，角鋼連桿(4)用螺絲固定于混凝土梁高的中部；在角鋼連桿(4)中點(diǎn)和混凝土梁(1)底跨中各粘貼一塊薄鋼片(6)，將夾式引伸儀(5)的尖部固定于兩個(gè)薄鋼片(6)之間，力傳感器(7)和夾式引伸儀(5)均和傳輸數(shù)據(jù)的測(cè)試儀器相連。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種自重不做功的三點(diǎn)彎曲梁測(cè)試混凝土斷裂能的方法，屬于土木工程技術(shù)領(lǐng)域。其特征是制作全長(zhǎng)為1.912倍凈跨的混凝土梁，試驗(yàn)裝置包括傳感器、角鋼連桿、夾式引伸儀、薄鋼片等。通過(guò)測(cè)得的荷載-撓度曲線，無(wú)需擬合曲線，直接計(jì)算混凝土的斷裂能?；炷翑嗔涯転楹奢d-撓度所包圍的面積(荷載所做的功)與梁韌帶面積的比。本發(fā)明的效果和益處是混凝土試件自身重力功抵消，無(wú)需添加任何連接桿件或砝碼來(lái)抵消自重所做的功，且對(duì)試驗(yàn)機(jī)剛度要求低，計(jì)算斷裂能時(shí)無(wú)需進(jìn)行曲線擬合，無(wú)需計(jì)算重力所做的功，簡(jiǎn)化了計(jì)算過(guò)程，試驗(yàn)裝置簡(jiǎn)單，易于操作，適用于試驗(yàn)機(jī)剛度不大的中小實(shí)驗(yàn)室。
文檔編號(hào)G01N3/00GK101706389SQ20091030736
公開(kāi)日2010年5月12日 申請(qǐng)日期2009年9月21日 優(yōu)先權(quán)日2009年9月21日
發(fā)明者付騰飛, 何化南, 吳智敏, 吳熙, 程功, 董偉, 趙艷華, 鄭建軍 申請(qǐng)人:方遠(yuǎn)建設(shè)集團(tuán)股份有限公司;大連理工大學(xué);浙江工業(yè)大學(xué)