[发明专利]混凝土试件高温中拉伸变形测试装置及其变形传感器夹具

说明书

技术领域

本发明涉及混凝土力学性能试验测试领域中的变形传感器夹具及使用该夹具的混凝土试件高温中拉伸变形测试装置。

背景技术

随着高层建筑的迅速发展，火灾问题日益突出。在高层建筑中，钢筋混凝土结构占90%以上。作为主要结构材料的混凝土在火灾高温中和高温后力学性能将发生一系列变化，如强度和弹性模量下降、变形增加等。而作为建筑物的承重和支撑体系，其结构必须在一定时期内保持足够的承载力，以便受灾人员安全撤离，消防人员进行灭火和救护伤亡人员等。因此，要从建筑安全设计方面有效地进行火灾防控，就必须深入研究火灾下混凝土等结构材料的性能衰减规律，这不仅是对混凝土结构及其材料在火灾下服役能力进行科学评估和性能研究的主要指标，也是建立混凝土结构抗火设计方法以及建立过火混凝土结构损伤评估及修复加固方法的重要依据，特别是混凝土在高温和张拉应力耦合作用下的应变响应和破坏机理，对于完善混凝土抗火设计理论，建立一套合理、方便和实用的混凝土结构抗火设计方法具有重要的理论意义和应用价值。而要获得混凝土材料在高温下变形行为的精准试验数据是很难的，现有测试设备和装置均经受不起火灾高温的直接作用，也就无法测得混凝土试件在高温中的变形值，如申请名称为“混凝土直接拉伸试验试件、试件成型模具及成套装置”、公开号为CN106018044A的中国专利中公开了一种对混凝土进行直接拉伸试验的装置，该装置虽然解决了常温条件下混凝土试件的直接拉伸及变形测试问题，但该装置中的变形传感器同样无法直接用于测试高温中的试件变形值。为此，要想了解混凝土在高温下变形行为的信息，就必须开发出适用的新型测试装置。

发明内容

本发明的目的在于提供一种变形传感器夹具，以解决现有技术中无法直接利用变形传感器测得高温中混凝土拉伸变形的问题；本发明的目的还在于提供一种使用该变形传感器夹具的混凝土试件高温中拉伸变形测试装置。

为解决上述技术问题，本发明中变形传感器夹具的技术方案如下：

变形传感器夹具，包括呈弧形的弹性件、设于弹性件两端的固定座、设于固定座外端的测量杆，所述测量杆具有用于伸入火灾模拟炉中的耐火测量端，所述固定座的一侧均设置有带紧固螺钉的用于夹持变形传感器、带顶板夹持杆或定位杆夹持箍。

优选的，所述测量杆包括设于固定座外端的主肢以及设于所述主肢上的由耐火材料制成的耐火钉。

优选的，所述主肢包括与所述固定座的外端连接的矩形截面段以及通过挡环与所述矩形截面段连接的圆柱形截面段，两测量杆上均设置两个锁销，靠近固定座的为第一锁销，另一个为第二锁销，与第一锁销和第二锁销相对的另一测量杆主肢矩形截面段设置有第一锁销孔和第二锁销孔，锁销均可在锁销孔中穿出和缩回；测量杆主肢的圆柱形截面段套设有脱开弹簧和套筒，脱开弹簧一端与挡环连接，另一端设置在套筒内并与套筒连接，脱开弹簧和套筒组成的活动机构可沿主肢的圆柱形截面段滑动；每个套筒向各自套筒所在测量杆上的第二锁销孔方向设置有供另一测量杆上的第二锁销穿过的套筒挂扣，测量杆主肢上设置有供另一测量杆上第一锁销穿过的卡勾，所述卡勾用于连接限位弹簧，所述测量杆主肢上设置有用于连接限位弹簧的挂孔。

优选的，所述圆柱形截面段的端部夹持连接所述耐火钉，所述圆柱形截面段的端部径向设置可降低热传导的隔热孔。

所述主肢相向各伸出一个扳机肢，两所述锁销通过所述扳机肢设置在对应的所述测量杆上。

本发明中混凝土试件高温中拉伸变形测试装置的技术方案为：

混凝土试件高温中拉伸变形测试装置，包括至少两个上述结构的变形传感器夹具。

优选的，所述变形传感器夹具的两个夹持箍分别夹持变形传感器和带顶板夹持杆。

优选的，所述变形传感器夹具的两个夹持箍夹持两个相同的定位杆，所述定位杆上均设刀口卡槽，引伸计两个测量杆末端的刀片插接在对应的所述刀口卡槽中。

优选的，所述变形传感器夹具有两个，分别插设于火灾模拟炉两侧，火灾模拟炉外侧设置八个滑轮，四条限位弹簧分别通过四组挂孔和卡勾连接火灾模拟炉两侧的所述变形传感器夹具。

本发明的有益效果为：使用时，将变形传感器和带顶板夹持杆固定到变形传感器夹具的固定座中，然后将变形传感器夹具的耐火测量端插入火灾模拟炉中，当混凝土试件被拉伸时带动变形传感器夹具的两个测量杆做相对运动，进而带动变形传感器和顶板做具有线性变化的相对运动，这样火灾模拟炉中经高温和荷载耦合作用后的试件变形量就通过变形传感器夹具传递给炉外的变形传感器，解决了变形传感器无法直接测试混凝土试件高温中变形量的难题。