[实用新型]高温下钢管混凝土构件拉压疲劳实时监测装置

说明书

技术领域

本实用新型属于对试件进行拉压疲劳试验的一种监测装置，该监测可对试件在高温环境下进行实时监测，特别适用于对含金属成分的试件进行测试。

背景技术

疲劳是材料或结构在循环载荷的作用下，一处或几处逐渐产生永久性累积损伤，最终产生裂纹或突然发生断裂的过程。疲劳理论经过一百多年的发展，其研究主要在传统疲劳、疲劳损伤与疲劳断裂三方面，传统疲劳理论研究基于试验S-N曲线或ε-N曲线的疲劳寿命预测，疲劳损伤理论将累积损伤因子引入疲劳破坏准则，断裂疲劳理论则把裂纹扩展过程作为疲劳寿命的一个阶段，而对于高温处理后的试件，其某些性能会发生改变，也可能出现不同程度的开裂、脱落，因此，对高温处理后的试件进行准确的拉压疲劳监测十分必要。

目前对高温试件的拉压疲劳试验方法主要为，将试件在炉膛内加热到预定的温度，再将试件取出，固定在监测装置的夹头上，以进行拉压疲劳监测，因此，在将试件从炉膛移至夹头的过程中，温度难免有变化，从而导致监测结果不准确，监测效率低。

大型地下停车场或工厂（如水泥厂）在火灾发生后，钢管混凝土柱往往承受三面受火的高温环境作用，同时其上部结构使其承受受压的动态循环荷载，因此，钢管混凝土柱在高温-疲劳耦合作用下的疲劳性能研究具有重要的科学意义和工程价值。

实用新型内容

针对上述不足，本实用新型提供一种可对试件在高温环境下（特别是火灾的情况下）进行拉压疲劳试验的实时监测装置，其监测结果准确，监测效率高，可模拟火灾状态下的试件拉压疲劳状态。

本实用新型是通过这样的技术方案来实现的：一种高温下钢管混凝土构件拉压疲劳实时监测装置，其加载系统包括底座、机架和试件加载夹紧装置，所述试件加载夹紧装置固定在机架的正中位置，用于夹紧待测试的试件；电加热丝环绕式或三面环抱式设置在试件的外围，所述电加热丝与加热装置电连接，形成回路；加压装置的一端与所述加热装置电连接，另一端与信号处理系统连接；测温装置与所述信号处理系统电连接。

进一步的是，所述加热装置为红外加热器，以实现远程加热。

进一步的是，所述测温装置为红外测温仪，以实现远程快速测试试件的温度。

进一步的是，所述加载系统上配装有循环制冷系统，以解决长期疲劳加载过程中加载系统的散热问题。

进一步的是，所述底座上设置有试件固定装置，用于对试件进行拉伸试验固定。

由于采用了上述结构，本实用新型提供的监测装置可对试件在高温环境下的实时监测，即，在对试件进行加热的过程中，可通过红外测温仪对试件的温度进行监测，当试件达到预设温度时，加载系统可对试件进行拉压疲劳试验，克服了现有技术中将试件从炉膛中取出再进行疲劳试验带来的温度差和测试结果不准确的缺陷，本监测装置实现了对试件在高温状态下的拉压疲劳监测，其监测效率高，监测结果准确，并且可模拟火灾状态下的试件（特别是钢筋混凝土）拉压疲劳状态，应用范围广。

附图说明

图1为高温下对试件进行拉压疲劳试验的实时监测装置的结构示意简图。

图2为电加热丝环绕式设置在试件外围的俯视图。

图3为电加热丝三面环抱设置在试件外围的俯视图。

图4为加载系统的结构示意简图。

具体实施方式

为了更加清楚地理解本实用新型的目的、技术方案及有益效果，下面结合附图对本实用新型做进一步的说明，但并不将本实用新型的保护范围限定在以下实施例中。

如图1至图4所示，一种高温下钢管混凝土构件拉压疲劳实时监测装置，其加载系统12包括底座1、机架2和试件加载夹紧装置3，所述试件加载夹紧装置3固定在机架2的正中位置，用于夹紧待测试的试件4；电加热丝5环绕式或三面环抱式设置在试件4的外围，所述电加热丝5与加热装置6电连接，形成回路；加压装置7的一端与所述加热装置6电连接，另一端与信号处理系统8连接；测温装置9与所述信号处理系统8电连接；所述加热装置6为红外加热器；所述测温装置9为红外测温仪，实现对试件4的远程测温；所述加载系统上配装有循环制冷系统10，用于对加载系统进行降温，防止其长期加载温度过高；所述底座1上设置有试件固定装置11，用于固定待测试件4，便于进行向上拉的疲劳测试。