專利名稱：一種混凝土比例加載三軸壓的加載測試裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及機械結構領域，尤其涉及一種用于測量混凝土試件在三軸承受比 例壓力下的機械強度的加載測試裝置。
背景技術：
隨著我國經(jīng)濟的發(fā)展，城鄉(xiāng)均在進行大規(guī)模建設。建筑施工中會用到砌塊、混凝土 等材料。而這些材料也將最終影響建筑的質(zhì)量?，F(xiàn)經(jīng)常發(fā)生建筑物因施工質(zhì)量問題出現(xiàn)裂 縫、墻體脫落、傾斜甚至倒塌。為了避免事后的“豆腐渣”工程的出現(xiàn)，在施工前或施工過程 中對砌塊、混凝土等材料進行檢測是非常重要的，可以較大程度提高工程施工質(zhì)量。實際工程中的混凝土結構大多處于多軸應力狀態(tài)，但目前國際上還沒有混凝土多 軸試驗的統(tǒng)一標準，導致對混凝土結構的設計理論均是按單軸應力狀態(tài)設計的，說明理論 研究遠遠滿足不了工程實際發(fā)展的需要，其中最重要的原因是作為基礎研究的試驗方法還 停留在混凝土單軸應力狀態(tài)的試驗研究，還沒有有效的多軸應力狀態(tài)的混凝土力學性能試 驗方法。另外，砌塊、混凝土等材料在建筑物中受壓破壞的情況是最常見的，現(xiàn)行的測試方 式通常直接將試件放入壓力機中，單軸向施加壓力，通過讀取壓力機的內(nèi)部液體壓力來間 接的得到作用于試件的壓力有效荷載值。但是，液壓油由油泵和增壓器的升壓，經(jīng)導油管和 閥門時有油壓損失，各處的油壓并非常值，而且還需要扣除加載活塞和油缸壁之間以及密 封圈等處的摩阻力。因此液壓缸的最終油壓所產(chǎn)生的推動力并不完全是施加于試件上的壓 力有效荷載值，用量測液壓的方法來確定施加在試件上的荷載，并非是理想方案。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型的目的是提供一種混凝土比例加載三軸壓的加載測試裝置，用于測量 混凝土試件在三軸承受比例壓力下的機械強度，可以直接測量施加于試件上的壓力有效荷 載值。本實用新型的目的是通過以下技術方案實現(xiàn)的一種混凝土比例加載三軸壓的加載測試裝置，用于測量混凝土試件11在三軸承 受比例壓力下的機械強度，包括三組壓力加載機構與液壓控制機構；混凝土試件11位于 三組軸向相互正交布置的壓力加載機構中心；所述的每一組壓力加載機構包括一套承載框架、一個加壓油缸7、兩個加載頭9與 一個荷載壓力傳感器8;混凝土試件11的正交的一個軸向的一個側面與該軸向的承載框架間由內(nèi)向外設 有加載頭9與壓力傳感器8 ；另一個側面與該軸向的承載框架間由內(nèi)向外設有加載頭9與 加壓油缸7 ；混凝土試件11的正交的另一個軸向的一個側面與該軸向的承載框架間由內(nèi)向外 設有加載頭9與壓力傳感器8 ；另一個側面與該軸向的承載框架間由內(nèi)向外設有加載頭9與加壓油缸7 ；混凝土試件11的正交的第三個軸向的一個側面與該軸向的承載框架間由內(nèi)向外 設有加載頭9與壓力傳感器8 ；另一個側面與該軸向的承載框架間由內(nèi)向外設有加載頭9 與加壓油缸7 ；液壓控制機構連接三個加壓油缸7向三油缸施加比例壓力。所述的每一組壓力加載機構還包括過渡板6，分別設于加壓油缸7與承載框架間。所述的每一組壓力加載機構還包括墊板5，分別設于壓力傳感器8與承載框架間。所述的承載框架分別包括兩塊承載板1與兩組絲杠3，相互通過螺紋連接構成矩 形框架。所述的三組壓力加載機構中其中兩組加載機構自由放置于工作臺或機架導軌上。從本實用新型提供的技術方案可以看出，本實用新型實施例提供的混凝土比例加 載三軸壓的加載測試裝置，可以用于測量混凝土試件在三軸承受比例壓力下的機械強度， 能直接測量施加于試件上的壓力有效荷載值。

為了更清楚地說明本實用新型實施例的技術方案，下面將對實施例描述中所需要 使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實用新型的一些實施 例，對于本領域的普通技術人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖 獲得其他附圖。圖1為本實用新型實施例提供的混凝土比例加載三軸壓的加載測試裝置的結構 俯視圖的示意圖；圖2為本實用新型實施例提供的混凝土比例加載三軸壓的加載測試裝置的結構 主視圖的示意圖；圖3為本實用新型實施例提供的混凝土比例加載三軸壓的加載測試裝置的液壓 控制機構示意圖。圖4為試件受力示意圖。
具體實施方式
下面結合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術方案進行清 楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實 施例?；诒緦嵱眯滦偷膶嵤├?，本領域普通技術人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲 得的所有其他實施例，都屬于本實用新型的保護范圍。下面將結合附圖對本實用新型實施例作進一步地詳細描述。實施例一如圖1與圖2所示一種混凝土比例加載三軸壓的加載測試裝置，用于測量混凝土試件11在三軸承 受等比例壓力下的機械強度，包括三組壓力加載機構與液壓控制機構；混凝土試件11位 于三組軸向相互正交布置的壓力加載機構中心；每一組壓力加載機構均包括一套承載框架、一個加壓油缸7、兩個加載頭9與一個荷載壓力傳感器8 ；混凝土試件11位于兩組軸向正交布置的承載框架中心；混凝土試件11的正交的一個軸向，如X方向，X方向的一個側面與該軸向的承載 框架間由內(nèi)向外設有加載頭9與壓力傳感器8 ；另一個側面與該軸向的承載框架間由內(nèi)向 外設有加載頭9與加壓油缸7 ；混凝土試件11的正交的另一個軸向，如Y方向，Y方向的一個側面與該軸向的承 載框架間由內(nèi)向外設有加載頭9與壓力傳感器8 ；另一個側面與該軸向的承載框架間由內(nèi) 向外設有加載頭9與加壓油缸7 ；混凝土試件11的正交的第三個軸向，如Z方向，Z方向的一個側面與該軸向的承 載框架間由內(nèi)向外設有加載頭9與壓力傳感器8 ；另一個側面與該軸向的承載框架間由內(nèi) 向外設有加載頭9與加壓油缸7 ；其中，壓力傳感器8固定于承載框架上，加載頭9固定于壓力傳感器8上，加壓油 缸7固定于承載框架上，加載頭9固定于加壓油缸7上。液壓控制機構連接三個加壓油缸 7向三油缸施加比例壓力，進而六個加載頭9可以均勻地向混凝土試件11施加壓力(包括 反作用力)。三個壓力傳感器8的讀數(shù)即為施加在混凝土試件11上的三軸向(X方向、Y方 向與Z方向)的壓力凈荷載值，沒有液壓損失。通常，加載頭9與混凝土試件11接觸面的尺寸會略小于混凝土試件11的尺寸；如 混凝土試件11采用尺寸為IOOmmX IOOmmX 100mm,則加載頭9與混凝土試件11接觸面的尺 寸會選取95mmX95mm。另外，所述的每一組壓力加載機構還包括起到連接和傳力作用的過渡板6，分別設 于加壓油缸7與向承載框架間。過渡板6與承載框架固定連接，加壓油缸7固定于過渡板 6上。另外，所述的每一組壓力加載機構還包括起到連接和調(diào)整尺寸作用的墊板5，分別 設于壓力傳感器8與承載框架間。墊板5與承載框架固定連接，壓力傳感器8固定于墊板 5上。上述的承載框架分別包括兩塊承載板1與兩組絲杠3 (可以為兩根一組)，相互 通過螺紋連接構成矩形框架。所述的三組壓力加載機構中其中兩組加載機構自由放置于工作臺或機架導軌上。 另一組加載機構的絲杠為垂直方向，絲杠固定在上方的承載板(可以為設備的門架)和下 方的承載板(可以為設備的地面基座)之間。這樣便于試件的安裝和調(diào)位，也使試件三端面 均勻受力，避免機械限制產(chǎn)生強制應力。每個方向的承載框架(加載機構)的水平度(或 垂直度)為0. 02mm,能夠保證對中效果良好。本例中所示為兩組壓力加載機構(X方向與Y方向)自由放置于工作臺或機架導 軌上，而另一組壓力加載機構(Z方向)垂直設置，壓力加載機構的絲杠3固定在上方的承 載板1(可以為設備的門架)和下方的承載板1(可以為設備的地面基座)之間。如圖3所示以一個液壓油缸的液壓控制機構為例，液壓控制機構由液壓源、液壓油缸、伺服 閥、伺服閥驅(qū)動器、伺服控制器組成。液壓缸的壓力油是由液壓源供給的。每個液壓缸與液 壓源的一個加壓泵連接。每個軸上的壓力可根據(jù)荷載傳感器顯示的數(shù)據(jù)進行調(diào)解，這樣可 實現(xiàn)所要求的壓力比。[0041]如圖3所示所述裝置工作時，X、Y、Z方向可以按設置的比例同時加載，通過三個方向的加載頭 9對混凝土試件11施加壓力。X方向(對應于應力方向為03向)為受壓；Y方向(對應于 應力方向為σ 2向)為受壓；Z方向(對應于應力方向為σ工向)為受壓；應力比0丄σ2: σ3為0 1:0 1:0 1(不包括0:0:0);施加壓力可通過液壓控制機構控制?？梢姡鲅b置可以用于測量混凝土試件11在三軸承受比例壓力下的機械強度， 能直接測量施加于試件上的壓力有效荷載值。以上所述，僅為本實用新型較佳的具體實施方式
，但本實用新型的保護范圍并不 局限于此，任何熟悉本技術領域的技術人員在本實用新型揭露的技術范圍內(nèi)，可輕易想到 的變化或替換，都應涵蓋在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。因此，本實用新型的保護范圍應該 以權利要求書的保護范圍為準。
權利要求1.一種混凝土比例加載三軸壓的加載測試裝置，用于測量混凝土試件(11)在三軸承 受比例壓力下的機械強度，其特征在于，包括三組壓力加載機構與液壓控制機構；混凝土 試件(11)位于三組軸向相互正交布置的壓力加載機構中心；所述的每一組壓力加載機構包括一套承載框架、一個加壓油缸(7)、兩個加載頭(9)與 一個荷載壓力傳感器(8)；混凝土試件(11)的正交的一個軸向的一個側面與該軸向的承載框架間由內(nèi)向外設有 加載頭(9)與壓力傳感器(8)；另一個側面與該軸向的承載框架間由內(nèi)向外設有加載頭(9) 與加壓油缸(7)；混凝土試件(11)的正交的另一個軸向的一個側面與該軸向的承載框架間由內(nèi)向外設 有加載頭(9)與壓力傳感器(8)；另一個側面與該軸向的承載框架間由內(nèi)向外設有加載頭 (9)與加壓油缸(7)；混凝土試件(11)的正交的第三個軸向的一個側面與該軸向的承載框架間由內(nèi)向外設 有加載頭(9)與壓力傳感器(8)；另一個側面與該軸向的承載框架間由內(nèi)向外設有加載頭 (9)與加壓油缸(7)；液壓控制機構連接三個加壓油缸(7)向三油缸施加比例壓力。
2.根據(jù)權利要求1所述的混凝土比例加載三軸壓的加載測試裝置，其特征在于，所述 的每一組壓力加載機構還包括過渡板(6)，分別設于加壓油缸(7)與承載框架間。
3.根據(jù)權利要求1所述的混凝土比例加載三軸壓的加載測試裝置，其特征在于，所述 的每一組壓力加載機構還包括墊板(5)，分別設于壓力傳感器(8)與承載框架間。
4.根據(jù)權利要求1、2或3所述的混凝土比例加載三軸壓的加載測試裝置，其特征在于， 所述的承載框架分別包括兩塊承載板(1)與兩組絲杠(3)，相互通過螺紋連接構成矩形框架。
5.根據(jù)權利要求1、2或3所述的混凝土比例加載三軸壓的加載測試裝置，其特征在于， 所述的三組壓力加載機構中其中兩組加載機構自由放置于工作臺或機架導軌上。
專利摘要本實用新型公開了一種混凝土比例加載三軸壓的加載測試裝置，用于測量混凝土試件在三軸承受比例壓力下的機械強度，包括三組壓力加載機構與液壓控制機構；混凝土試件(11)位于三組軸向相互正交布置的壓力加載機構中心；可以用于測量混凝土試件在三軸承受比例壓力下的機械強度，能直接測量施加于試件上的壓力有效荷載值。
文檔編號G01N3/12GK201852748SQ201020632598
公開日2011年6月1日 申請日期2010年11月24日 優(yōu)先權日2010年11月24日
發(fā)明者姚家偉, 覃民武 申請人:大連民族學院