[实用新型]一种四级配混凝土试件往复弯拉试验装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种水利工程材料试验装置，具体地说涉及一种四级配混凝土试件往复弯拉试验装置。

背景技术

高拱坝设计需要通过试验获得四级配混凝土(最大骨料粒径150mm，试件尺寸450mm×450mm×1700mm)弯拉强度。依据《水工混凝土试验规程》(SL 352-2006)，目前试验技术能够实现混凝土试件静态弯拉试验。而高拱坝抗震设计评估需要考虑地震往复作用下动态弯拉强度，需要能够实现四级配混凝土往复加载的弯拉试验装置。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种四级配混凝土试件往复弯拉试验装置。

一种四级配混凝土试件往复弯拉试验装置，其特征在于该装置由加载分配梁2、夹板3、支座4、锚杆5、试件6、台座7所构成，其中夹板3的两端各有一个圆孔，8根锚杆5分为前后各4根，形成对称的4对，将4块夹板3分别套入4对锚杆5的上端，两侧的两对锚杆上端直接用螺母固定，中部的2对锚杆套入夹板3后再与加载分配梁2用螺母固定，两侧的两对锚杆5的下端分别拧入台座7中央的螺孔中，中部2对锚杆5的下端套入2块夹板3后用螺母固定，试件6置于4对锚杆5的中间，支座4放置在夹板3与试件6之间，加载分配梁2与试验机作动头1用螺栓连接。

上述的支座4分为滑动铰支座和固定铰支座两种。

上述的滑动铰支座是由一根圆钢放置在槽钢垫板中部的凹槽中所构成；上述的固定铰支座是由一根圆钢切割成圆弧形钢放置在槽钢垫板中央的弧形凹槽中所构成。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：

(1)试验测试原理依据简支梁三分点加荷法；

(2)在试件左、右支点和中间2个三分点处(共四个位置)，采用试件体外夹锚的连接方式；

(3)夹锚由锚杆5和夹板3组成；

(4)夹锚中锚杆5与固定台座7、加载分配梁2均采用栓接相连；

(5)试件6与夹锚间设置固定铰支座或滑动铰支座。

通过以上设计的装置，加载时，三分点处压、拉荷载通过夹锚在简支梁顶、底表面施加压力，相应的试件左、右支点在简支梁底、顶表面施加压力提供平衡支撑力，可以有效的实现往复荷载下的弯拉试验。实验原理如图3所示。

本实用新型的有益效果是，不仅可以实现单向静态荷载及冲击荷载的弯拉试验，而且可以进行不同形式和速率的往复荷载弯拉试验。

附图说明

图1为四级配混凝土试件往复弯拉试验装置的结构示意图。(a)正视图，(b)俯视图，(c)侧视图。

图2为四级配混凝土试件往复弯拉试验装置的支座示意图。(a)滑动铰支座，(b)固定铰支座。

图3为四级配混凝土试件往复弯拉试验测试原理图。

附图标记：1.试验机作动头，2.加载分配梁，3.夹板，4.支座，5.锚杆，6.试件，7.台座。

具体实施方式

如图1、2所示，本实用新型试验装置由加载分配梁2、夹板3、支座4、锚杆5、试件6、台座7所构成，其中加载分配梁2由30mm厚钢板组合焊接而成，梁高300mm，顶部留螺孔与试验机作动头1对应以螺栓连接；夹板3为尺寸长620mm、宽75mm、厚50mm钢板，两端留螺孔，直径35mm；夹板3在试件顶面中部三分点处与加载分配梁2焊接为一个整体；支座4分两类，滑动铰支座(a)和固定铰支座(b)，滑动铰支座(a)由直径30mm圆钢和宽度50mm开方槽钢垫板组成，合计高度50mm，固定铰支座(b)由直径40mm圆钢切割为圆弧形和宽度50mm开圆弧槽钢垫板组成，合计高度50mm；锚杆5为直径32mm圆钢，两端加工成螺纹；台座7为钢质台座，中间有一个螺孔用于固定锚杆5，试件6为1700mm×450mm×450mm的长方体混凝土。

本实用新型试验装置组装时，根据实验机位置，通过精确放样确定台座7位置，将台座7与实验室实验槽道固定，试验机作动头1与加载分配梁2用螺栓连接，夹板3的两端各有一个圆孔，8根锚杆5分为前后各4根，形成对称的4对，将4块夹板3分别套入4对锚杆5的上端，两侧的两对锚杆上端直接用螺母固定，中部的2对锚杆套入夹板3后再与加载分配梁2用螺母固定，两侧的两对锚杆5的下端分别拧入台座7中央的螺孔中，中部2对锚杆5的下端套入2块夹板3后用螺母固定，试件6置于4对锚杆5的中间，支座4放置在夹板3与试件6之间，其中滑动铰支座(a)放置在试件左边两套夹锚中，固定铰支座(b)放置在试件右边两套夹锚中。

本实用新型使用时，加载方法如下：