[发明专利]一种混凝土剪切徐变的扭转测试装置及测试方法

说明书

【技术领域】

本发明属于混凝土的徐变试验技术领域，涉及一种混凝土剪切徐变的扭转测试装置及测试方法。

【背景技术】

目前关于混凝土徐变理论中的徐变系数通常是基于单轴应力条件下的试验研究得到的，之前的一些基于广泛研究和试验的徐变模型如B3模型、CEB-FIP模型、ACI-209R模型较为全面的考虑了混凝土强度、水泥种类、相对湿度等多种因素，但其试验的应力条件均为轴向压应力状态，最新提出的B4模型的徐变部分与B3模型一致仍然采用轴向应力状态，只是完善了收缩考虑的因素。而关于剪切作用下混凝土的徐变试验研究很少。仅假定各种内力下的徐变变形可以近似地取用一个统一的徐变系数得到，即假定剪切作用下的徐变系数与轴向力或弯曲作用下的徐变系数相同。而研究发现剪切作用下产生的徐变位移不可忽略，需要对混凝土剪切徐变进行单独的测试。

【发明内容】

本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供一种混凝土剪切徐变的扭转测试装置及测试方法，该装置使得混凝土剪切徐变作用可量化考虑，解决目前工程中因为剪切徐变引起的长期变形的机理问题，为混凝土结构变形的预测和计算提供参考。

为达到上述目的，本发明采用以下技术方案予以实现：

一种混凝土剪切徐变的扭转测试装置，包括混凝土底座，混凝土底座中心浇筑有竖直设置的圆柱形混凝土圆杆，混凝土底座上安装有支撑钢架；混凝土圆杆上部设置有传力钢筋，荷载托架中部开口，且自上而下套设在混凝土圆杆上，并通过钢绞线吊装在支撑钢架上；钢绞线一端与荷载托架相连，另一端连接在传力钢筋上。

本发明进一步的改进在于：

所述支撑钢架通过螺栓固定在混凝土底座上。

所述支撑钢架的顶部设置有转向钢槽，钢绞线穿过转向钢槽后连接在传力钢筋上。

所述传力钢筋为两根十字交叉设置于混凝土圆杆内的钢筋，两根钢筋的两端分别伸出混凝土圆杆的侧面。

所述传力钢筋的下方设置有定位钢筋，通过位移计测量定位钢筋的位移变化进而推算剪切徐变。

本发明还公开了一种混凝土剪切徐变的扭转测试方法，包括以下步骤：

1)在混凝土底座上浇筑圆柱形混凝土圆杆，混凝土圆杆高为L，截面半径为r；

2)将支撑钢架和荷载托架装配到位，并安装位移计；

3)施加荷载，将混凝土荷载块置于荷载托架上；

4)读取初位移l(t₀)，则初始切应变为

5)通过集箱长期采集数据得到t时刻的定位钢筋的位移l(t,t₀)，则t时刻构件的切应变为γ(t,t0)=r×arctanl(t,t0)rL;]]>

6)剪切徐变系数用φ_sc(t,t₀)来描述，则有

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

本发明通过钢丝束和底端通过螺栓固结在混凝土底座上的支撑钢架传递装载在钢托架上的混凝土块产生的荷载，并在底端固结在混凝土底座上的混凝土圆柱上形成扭转剪切作用，通过千分表测试位于混凝土圆柱上的定位钢筋位移的方式采集扭转产生的变形来推算剪切徐变。相较于传统的梁式剪切测试试验，本测试装置仅有扭转剪切作用，无弯矩等其他因素的影响，能对混凝土的剪切徐变进行准确的测试。

【附图说明】

图1为本发明混凝土圆杆与混凝土底座的结构示意图；

图2为本发明支撑钢架的结构示意图；

图3为本发明荷载托架的结构示意图；

图4为本发明传力钢筋与定位钢筋的位置示意图；

图5为本发明的整体结构示意图。