[实用新型]土工类试件拉伸试验加载夹具

说明书

技术领域

本实用新型涉及材料力学土工试验检测技术领域，具体说是一种土工类试件拉伸试验加载夹具。

背景技术

在土工类材料的强度特性研究中，过去多侧重于抗压强度和抗剪强度，对抗拉强度的研究较少。然而，在许多土在土木工程中，经常会发现土体开裂、地面裂缝、大坝开裂等现象。特别是近年来，随着公路、机场、隧道、冻结壁、高土石坝等大型工程的逐渐增多，产生裂缝的土工结构物也越来越多。这些裂缝的形成均与材料的抗拉性能有关。在许多工程问题的研究分析和设计中，就必须考虑土体抗拉强度的影响，裂缝的存在不仅可能引起渗漏，甚至影响建筑物的正常运行，因此，对土体抗拉特性的认识和抗拉强度指标的准确测试具有重要意义。

测定土体抗拉强度试验方法有很多，大致可分为直接拉伸法和间接法两大类。间接拉伸试验则包括四点弯曲试验、轴向压裂试验、径向压裂试验。直接拉伸试验是研究土体抗拉性能最直接、最有效的方法，但受夹持条件、试件的加工困难等限制，较难实现直接拉伸试验，然而，经过不断的改进实验技术条件，在材料直接拉伸方面仍取得了不少进展。

目前，虽有一些学者对土体抗拉强度进行过相关研究,但对土体抗拉强度的认识还不很成熟,抗拉强度的试验设备也不够完善。从现有的直接拉伸测试方法来看，仍然存在以下缺点：

1、试件与夹具的连接问题十分突出，且难以消除试件的端部效应，导致出现断裂的位置不在试件中部。

2、早期的抗拉试验或采用砝码进行加载，或通过手轮转动来控制施加荷载的速率，不能精确、连续控制施加试验所需的拉力，也不能无法实现测试数据的实时采集和处理。

3、夹具与试验机采用刚性连接，无法保证试件处于轴向拉伸状态，难以消除试件受拉时产生的偏心现象。

4、虽然能够得到土体的抗拉强度，但无法获取材料的伸长率。

实用新型内容

针对现有试验技术存在的缺点，本实用新型的目的在于提供一种土工类试件拉伸试验加载夹具，该夹具是一种适应性强、准确程度高的土工类材料直接拉伸试验装置，能准确测试土工类试件从加载到破坏全过程的荷载及变形和伸长率，不仅能满足不同材料试件多样化的需求，而且能提高测试效率以及测试精度，为土工材料的设计、检验和质量评判提供准确的力学性能指标。

本实用新型的目的是通过以下技术来实现的：

一种试件加载夹具，包括上拉杆、球铰连杆I、传力架I、销子Ⅰ、上夹具、球铰连杆II、下拉杆、下夹具、传力架II、引伸计和销子Ⅱ，上拉杆与传力架I通过球铰连杆I连接；上夹具与传力架I通过销子Ⅰ连接；下拉杆7与传力架II通过球铰连杆II连接；传力架II与下夹具通过销子Ⅱ连接；试件的一端通过上夹具固定；另一端通过下夹具固定；试件的中段部设有引伸计。

进行拉伸强度试验时，球铰连杆I与球铰连杆II可以在一定范围内自由转动，可使试件处于轴向拉状态，避免由于偏心引起的破坏。

进行拉伸强度试验时，当试件发生变形时，引伸计会记录标距范围内试件的变形，直接测量试件变形及伸长率。

本实用新型的优点及有益效果：

1、本实用新型利用模具通过制作哑铃形试件，并将模具用作配套的夹具，解决了直接拉伸试验中试件与拉伸装置的连接难题。

2、本实用新型可进行多种易成型材料（土体、砂浆、沥青等）的直接拉伸试验，也可进行不同温度下的拉伸试验，满足低温条件下的试验要求。

3、本实用新型能精确测试材料的抗拉强度，并能给出拉应力-应变曲线。

4、本实用新型的整体结构简单，使用操作灵活，能够充分利用现有设备，并且测试效率高、精度高。

5、本实用新型既能为土工建筑物的结构设计和理论分析提供精确数据，又能提高现有设备的利用率，降低重复投资。

附图说明

图1为本实用新型的主视图。

图2为图1的剖视图。

图3为本实用新型的左视图。

图中：1-上拉杆、2-球铰连杆I、3-传力架I、4-销子Ⅰ、5-上夹具、6-球铰连杆II、7-下拉杆、8-下夹具、9-试件、10-传力架II、11-引伸计、12-销子Ⅱ。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型做进一步说明：