[发明专利]用于双层配筋混凝土扩展基础上拔试验的试验装置及方法

说明书

本发明公开了用于双层配筋混凝土扩展基础上拔试验的试验装置及方法，应变测量装置预先设置在混凝土扩展基础内的上层钢筋和下层钢筋上，通过与静态应变采集仪相连接观察受力过程中钢筋应变发展状况；混凝土扩展基础倒立放置，混凝土基础短柱通过钢板连接件固定在试验基座底梁上；加载装置设置在混凝土扩展基础的斜侧面与试验基座底梁之间用于模拟加载上拔力；压力测量装置设置在加载装置上，通过与静态应变采集仪相连接，用于实测每级荷载的数据及控制加载速度使荷载稳定；所述底板变形测量装置布置在所测量的混凝土扩展基础的底面上，也与静态应变采集仪相连接用于测量混凝土扩展基础的底板变形情况。

技术领域

本发明涉及建筑结构输电线路混凝土扩展基础设计领域，具体涉及一种用于双层配筋混凝土扩展基础上拔试验的试验装置及方法。

背景技术

随着特高压电网建设步伐的加快，混凝土独立锥形扩展基础作为输电线路基础的主要形式之一，已被广泛地应用于输电塔电网建设项目中。近三十年来，国内外对承受上拔荷载的输电线路基础进行了大量卓有成效的试验研究，但大都是从土力学角度出发，对基础上部的覆土进行研究，分析土体上拔机理、土体抗拉性能及其抗拔承载力与变形破坏模式；很少有从结构角度出发，对混凝土基础进行结构破坏及截面承载性能分析。输电线路基础会受到下压力与上拔力的组合作用，因此需要考虑双层底板配筋；实际设计中，《架空输电线路基础设计技术规程》(DL/T5219-2014)只是给出“钢筋混凝土矩形底板的正截面受拉钢筋一般按单筋矩形截面计算，其纵向受拉钢筋截面面积可按下压力作用时的配筋公式计算”这一规定，对于在上拔力作用下的钢筋混凝土锥形扩展基础，规范并未明确给出上层受拉钢筋的配筋公式，而且当锥形基础宽高比超过2.5后，截面弯矩计算公式也不再适用。《建筑地基基础设计规范》(GB50007-2011)并未针对抗拔基础进行相关说明。目前，关于锥形扩展基础上拔破坏形式的研究较少，在计算锥形底板扩展基础时，忽略了斜边坡度对基础受力形式的影响，在计算基础抗拔承载力时，采用与基础受压相同的计算公式，可能使结果偏于不安全。

因此，对钢筋混凝土锥形扩展基础(包括宽高比大于2.5的)在上拔荷载作用下的截面应力分布、上拔承载性能及破坏模式等问题进行研究，具有重要的理论意义、经济意义和工程使用价值。

出于以上需求，需要对台阶宽高比超过2.5的混凝土扩展基础进行抗拔试验研究，以更好地认识这一类基础的破坏形式及抗拔承载性能，为这一类基础的截面设计做好准备。对于这一类基础而言，以往大量文献都将基础埋入一定深度范围内的土里，再对其进行上拔试验；采取覆土的方式，在破坏荷载很大的情况下，大量的填土加载不是很方便，不仅费时间也不经济，而且其上部覆土限制了加载装置的选取，同时也不能观察到整个受力过程的裂缝开展状况。

发明内容

本发明的目的即在于克服现有技术不足，目的在于提供一种用于双层配筋混凝土扩展基础上拔试验的试验装置及方法，解决现有混凝土扩展基础上拔试验测试不便捷，不能观察到整个受力过程的裂缝开展状况的问题。

本发明通过下述技术方案实现：

一种用于双层配筋混凝土扩展基础上拔试验的试验装置，包括混凝土扩展基础、应变测量装置、加载装置、压力测量装置和底板变形测量装置，所述混凝土扩展基础下部为梯型台结构，上部设有混凝土基础短柱，其内部采用上层钢筋和下层钢筋的双层配筋形式，在混凝土扩展基础的四个斜侧面预先浇筑有混凝土凸起垫块；

所述应变测量装置预先设置在混凝土扩展基础内的上层钢筋和下层钢筋上，通过与静态应变采集仪相连接观察受力过程中钢筋应变发展状况；所述混凝土扩展基础倒立放置，混凝土基础短柱通过钢板连接件固定在试验基座底梁上；所述加载装置设置在混凝土扩展基础的斜侧面与试验基座底梁之间用于模拟加载上拔力；所述压力测量装置设置在加载装置上，通过与静态应变采集仪相连接，用于实测每级荷载的数据及控制加载速度使荷载稳定；所述底板变形测量装置布置在所测量的混凝土扩展基础的底面上，也与静态应变采集仪相连接用于测量混凝土扩展基础的底板变形情况。