[发明专利]试件预加载多功能夹具组

说明书

技术领域

本发明涉及一种土木工程中对建筑材料进行力学试验的夹具的改进，特别是一种试件预加载多功能夹具组。

背景技术

在土木工程领域，混凝土、岩石等建筑材料的动力静力加载试验已有全面的进步与发展，利用伺服式单轴、三轴动静力加载试验设备可以进行常规的材料力学性能试验，为工程建设提供了有效的检测手段。但在现有的试验技术中，还没有一种试验方法可以模拟材料在复杂应力状态下的真实受力状况，比如周边材料对核心材料的约束作用、动力加载过程中阻尼吸能作用等；另外，如何经济地进行长期持续加载作用下的材料动静力性能试验，目前还处于探索之中，符合材料实际受力状况的试验装置与试验方法成为了关键性技术问题。因此，加强能够模拟材料真实受力状态并能长时间持续对试件进行加载的专用夹具的研制与开发成为了材料力学性能研究的一个重点，尤其是能在单轴动静力加载设备上实现材料的双轴与三轴复杂受力状态下力学性能的加载试验的夹具。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是要提供一种能够模拟真实受力状态的试件预加载多功能夹具组，它能在单轴动静力加载设备上实现材料的双轴与三轴复杂受力状态下力学性能的加载试验。

为了解决上述技术问题，本发明的技术方案是：一种试件预加载多功能夹具组，它由刚性预加载夹具和/或柔性预加载夹具组成，刚性预加载夹具中，第一主拉杆连接两块支墩型夹板，柔性预加载夹具中，第二主拉杆连接两块外夹板，两块内夹板设在两块外夹板之间，外夹板和内夹板之间安装有次拉杆、弹簧和/或阻尼器。

本发明的另一种技术方案是：一种试件预加载多功能夹具组，它由刚性预加载夹具和/或柔性预加载夹具组成，刚性预加载夹具中，第一主拉杆连接两块支墩型夹板，柔性预加载夹具中，第二主拉杆连接两块外夹板，两块内夹板设在两块外夹板之间，外夹板和内夹板之间安装有弹簧和/或阻尼器。

本发明的第三种技术方案是：一种试件预加载多功能夹具组，它由刚性预加载夹具和/或柔性预加载夹具组成，刚性预加载夹具中，第一主拉杆连接两块支墩型夹板，柔性预加载夹具中，第二主拉杆连接两块外夹板，两块外夹板内侧各安装有弹簧和/或阻尼器。

本发明提供的试件预加载多功能夹具组，由于既包含刚性预加载夹具，又包含柔性预加载夹具，柔性预加载夹具中的弹簧可以模拟周边材料的弹性约束作用，阻尼器可以模拟材料的阻尼约束作用，次拉杆拉接紧固程度的不同可以调整弹簧与阻尼器的力学参数，可通过各种不同的组合实现材料的柔性加载效应，试验时，根据需要在方形六面体试件的三个方向上可任意安装一个、或二个、或三个柔性(刚性)预加载夹具，或将柔性与刚性预加载夹具进行混合使用，使试件形成单向、双向、三向柔性(刚性)受力状态，或使试件形成单向、双向、三向柔性与刚性混合受力状态，从而在单轴动静力加载设备上实现了试件的双轴与三轴复杂受力状态下力学性能的加载试验。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。

图1是本发明第一种实施方式的结构示意图；

图2是本发明另一种实施方式的结构示意图；

图3是本发明第三种实施方式的结构示意图。

具体实施方式

如图1所示的一种试件预加载多功能夹具组，它由刚性预加载夹具1和/或柔性预加载夹具2组成，刚性预加载夹具1中，第一主拉杆3连接两块支墩型夹板4，柔性预加载夹具2中，第二主拉杆3′连接两块外夹板5，两块内夹板6设在两块外夹板5之间，外夹板5和内夹板6之间安装有次拉杆7、弹簧8和/或阻尼器9。试验时，若要在试件10的上下方向上安装柔性预加载夹具2，先调整次拉杆7将弹簧8与阻尼器9参数调整至设计值大小，然后将一块外夹板5置于动静力加载设备的底座上，使内夹板6朝上，再将试件10置于内夹板6上并调整对中，再将另一块内夹板6置于试件10上，再次调整对中后，开启加载设备对试件10和此柔性预加载夹具2进行预加载至设计水平，插入第二主拉杆3′并紧固内外螺母，至此可实现上下方向柔性预加载夹具2的安装。将试件10取下，重复上述过程即可在试件10上安装另外两个方向的柔性预加载夹具2。如果要在试件上安装刚性预加载夹具1，方法与安装柔性预加载夹具2相同，只是省去柔性预加载夹具2中的次拉杆7、弹簧8和阻尼器9的调整过程。

本发明也可以根据图2所示设计出另一种结构的试件预加载多功能夹具组，在这种结构中，外夹板5和内夹板6之间只安装有弹簧8和/或阻尼器9，以模拟周边材料的不同约束状态。

本发明还可以根据图3所示设计出第三种结构的试件预加载多功能夹具组，在这种结构中，柔性预加载夹具2的第二主拉杆3′连接两块外夹板5，两块外夹板5内侧各安装有弹簧8和/或阻尼器9。将弹簧8和/或阻尼器9直接作用于试件10上形成加载状态来模拟周边材料的不同约束状态。