专利名称：可控加载速率的混凝土应力应变全曲线试验装置的制作方法
技术领域：
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本实用新型涉及混凝土试验装置，具体的说是一种可控加载速率的混凝 土应力应变全曲线试验装置。
技术背景
混凝土单轴拉压本构关系是混凝土结构研究的基�。湃缜慷�、极 限变形、弹性模量等重要的力学性能指标，它既是研究混凝土的破坏机理和 强度理论的一个重要依据，又是准确分析混凝土结构性能不可缺少的理论基础。
混凝土材料性能的研究大多数集中在其静态性能上，但是在实际环境中， 工业、民用以及军用建筑物不仅仅承受着静载的作用，也不可避免的遭遇到 地震、冲击、爆炸、列车振动敌弹袭击等动荷载的作用，虽然，这些荷载并 不是每时每刻都作用在结构上，但由于其不可预知性及对结构的破坏性，使 它们往往成为控制结构设计的重要因素。而目前混凝土材料的动态性能是大 型混凝土结构设计和抗震安全评价中的薄弱环节，尤其近年来，建筑遭受恐 怖袭击的事故屡屡发生，混凝土的动态特性研究的重要性更显得突出。
有关混凝土的动态特性，严格说来是混凝土的应变率相关特性，自1917 年Abrams第一次发现混凝土动态抗压强度存在率敏感性至今，人们对混凝 土在不同应变率下的动态力学性能即率相关力学性能已进行了广泛的研究。 但是动力加载试验远比静力加载试验复杂，目前的试验研究多是在无初始静 态荷载的条件下进行，而实际的混凝土结构多是在承受静态荷载的基础上再 承受动态荷载，究其原因，主要是因为没有合适的装置能够实现，因此，急 需开发一种装置能够在一定的荷载下，测得不同应变率下的混凝土单轴拉压 应力应变全曲线
实用新型内容
本实用新型的目的在于通过试验装置进行全面系统的试验，而提供一种 可控加载速率的混凝土应力应变全曲线试验装置。 本实用新型采用如下技术方案
一种可控加载速率的混凝土应力应变全曲线试验装置，包括底座、支柱、
主动作器、从动作器、工作平台，其特征在于所述底座上装有支柱，该支
柱的另一端与上横梁连接，所述支柱上套装有工作平台，所述工作平台的上 方和下方分别装有上加载板和下加载板，该两者由穿过工作平台的导杆连接， 该上加载板的另一端通过主动作器与所述上横梁连接，该下加载板的另一端 与从动作器连接，该工作平台配备有与其拉、压试验时连接的拉力传感器总 成和压力传感器总成。本实用新型与现有技术相比具有如下优点
① 由于在试验过程中主作动器的荷载保持不变，所以作用在上加载板和 上横梁上的力不变，进而可避免试验装置变形的变化对曲线下降段测量稳定 性的干扰，得到完整的应力应变全曲线；
② 通过控制从作动器的位移速度，可以控制试件的应变率，测得不同应 变率下的混凝土单轴拉、压应力应变全曲线；
③ 通过调整导杆的刚度可使试件的变形与从作动器位移保持线性关系， 减少试验过程中应变速率的变化(试件最大瞬时应变速率与平均应变速率的
比值小于2.0)，基本达到匀速加载。
图1是本实用新型实施例1的结构示意图。
图2是本实用新型实施例2的结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图及实施例详述本实用新型； 实施例1:
一种可控加载速率的混凝土应力应变全曲线试验装置，参见附图1，由
底座l、支柱2、下加载板3、螺母4、工作平台5、螺母6、上加载板7、主 动作器8、上横梁9、上连接支座IO、压力传感器ll、上球铰支座12、拉力 纵向位移传感器13、拉力横向位移传感器14、下球铰支座16、下连接支座 17、导杆18、从动作器19组成。
其中压力传感器11、压力纵向位移传感器13、压力横向位移传感器14 构成本实施例的压力传感器总成。
底座1上装有支柱2，支柱2的另一端与上横梁9连接，支柱上2套装 有工作平台5，工作平台5的上、下两端分别通过螺母4和螺母6与支柱2 锁紧固接，工作平台5的上方和下方分别装有上加载板7和下加载板3，上 加载板7和下加载板3两者通过装在工作平台5上的导杆18连接，上加载板 7的另一端通过主动作器8与上横梁9连接，下加载板3的另一端与从动作 器19连接，工作平台5配备有作单轴受压试验时连接的压力传感器总成，压 力传感器总成由压力传感器11、压力纵向位移传感器13、压力横向位移传感 器14组成，压力传感器11的一端通过上连接支座10与上加载板7连接，其 另一端通过上球铰支座12与试件15连接，试件15的另一端依次通过下球铰 支座16和下连接支座17与工作平台5连接，试件15上装有压力纵向位移传 感器13和压力横向位移传感器14。
从动作器19采用电液控制，将试件15置于上加载板7和工作平台之间 5，控制下加载板3向上移动的速度，从而实现控制试件15的单轴受压应力 应变曲线速率，在对不同长度的试件进行单轴受压试验时，可以调节工作平 台5两端的螺母4和螺母6与支柱2之间的固定位置关系。
实施例2:
一种可控加载速率的混凝土应力应变全曲线试验装置，参见附图2，由底座l、支柱2、下加载板3、螺母4、工作平台5、螺母6、上加载板7、主 动作器8、上横梁9、上连接支座IO、拉力传感器ll、上球铰支座12、拉力 纵向位移传感器13、拉力横向位移传感器14、下球铰支座16、下连接支座 17、导杆18、从动作器19组成。
其中拉力传感器11、拉力纵向位移传感器13、拉力横向位移传感器14 构成本实施例的拉力传感器总成。
底座1上装有支柱2，支柱2的另一端与上横梁9连接，支柱上2套装 有工作平台5，工作平台5的上、下两端分别通过螺母4和螺母6与支柱2 锁紧固接，工作平台5的上方和下方分别装有上加载板7和下加载板3，上 加载板7和下加载板3两者通过装在工作平台5上的导杆18连接，上加载板 7的另一端通过主动作器8与上横梁9连接，下加载板3的另一端与从动作 器19连接，工作平台5配备有作单轴受拉试验时连接的拉力传感器总成，拉 力传感器总成由拉力传感器11、拉力纵向位移传感器13、拉力横向位移传感 器14组成，拉力传感器11的一端通过上连接支座10与工作平台5连接，其 另一端通过上球铰支座12与试件15连接，试件15的另一端依次通过下球铰 支座16和下连接支座17与下加载板3连接，试件15上装有拉力纵向位移传 感器13和拉力横向位移传感器14。
从动作器19采用电液控制，将试件15置于工作平台5和下加载板3之 间，控制下加载板3向下移动的速度，从而实现控制试件15的单轴受拉应力 应变曲线速率，在对不同长度的试件进行单轴受拉拉试验时，可以调节工作 平台5两端的螺母4和螺母6与支柱2之间的固定位置关系。
权利要求1、一种可控加载速率的混凝土应力应变全曲线试验装置，包括底座、支柱、主动作器、从动作器、工作平台，其特征在于所述底座上装有支柱，该支柱的另一端与上横梁连接，所述支柱上套装有工作平台，所述工作平台的上方和下方分别装有上加载板和下加载板，该两者由穿过工作平台的导杆连接，该上加载板的另一端通过主动作器与所述上横梁连接，该下加载板的另一端与从动作器连接，该工作平台配备有与其拉、压试验时连接的拉力传感器总成和压力传感器总成。
2、 根据权利要求1所述的可控加载速率的混凝土应力应变全曲线试验装 置，其特征在于所述压力传感器总成中的压力传感器的一端通过上连接支座 与所述上加载板连接，其另一端通过上球铰支座与试件连接，试件的另一端 依次通过下球铰支座和下连接支座与工作平台连接，该试件上装有传感器总 成中的压力纵向位移传感和压力横向位移传感器。
3、 根据权利要求1所述的可控加载速率的混凝土应力应变全曲线试验装 置，其特征在于所述拉力传感器总成中的拉力传感器的一端通过上连接支座 与所述工作平台连接，其另一端通过上球铰支座与试件连接，试件的另一端 通过下球铰支座和下连接支座与下加载板连接，该试件上装有拉力传感器总 成中的拉力纵向位移传感和拉力横向位移传感器。
专利摘要本实用新型涉及混凝土试验装置，具体地说是一种可控加载速率的混凝土应力应变全曲线试验装置。它包括底座、支柱、主动作器、从动作器、工作平台，所述底座上装有支柱，支柱的另一端与上横梁连接，所述支柱上套装有工作平台，所述工作平台的上方和下方分别装有上加载板和下加载板，两者由穿过工作平台的导杆连接，该上加载板的另一端通过主动作器与所述上横梁连接，下加载板的另一端与从动作器连接，该工作平台配备有与其拉、压试验时连接的拉力传感器总成和压力传感器总成。本装置具有如下优点可得到完整的应力应变全曲线；可以控制试件的应变率，测得不同应变率下的拉压应力应变全曲线；减少试验过程中应变速率的变化，基本达到匀速加载。
文档编号G01N3/00GK201277925SQ200820139408
公开日2009年7月22日 申请日期2008年10月30日 优先权日2008年10月30日
发明者永 廖, 鹏 李, 苏幼坡, 陈海彬 申请人:河北理工大学;鹏达建设集团有限公司
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