[实用新型]一种弯剪受力状态下混凝土疲劳强度曲线的测试系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及混凝土疲劳试验技术领域，更具体的，涉及一种弯剪受力状态下混凝土疲劳强度曲线的测试系统。

背景技术

混凝土结构疲劳抗力效应的确定是开展结构疲劳可靠性研究至关重要的环节。混凝土结构疲劳性能研究多从弯拉和剪切受力状态角度展开，数十年以来国内外学者在该领域展开了广泛研究，取得了丰硕的成果，但前人的研究范围主要在较为简单的受压、弯拉及拉压受力状态疲劳试验；复杂的受力状态有围压、侧压及双轴压疲劳试验研究，而对于混凝土剪切受力为主的疲劳强度曲线研究相对较少。因此，开展混凝土构件疲劳试验，以研究混凝土弯剪状态下的疲劳抗力效应和疲劳强度曲线方程，是开展预应力混凝土梁桥弯剪疲劳可靠性研究的必要前提，具有重要的理论及工程意义。

然而，目前混凝土弯剪状态下的疲劳强度曲线方程的研究大多都从构件的形式来研究，而以试件的形式来研究混凝土的剪切疲劳强度S-N曲线的文献相对较少，此外，混凝土本身材料性质决定了其剪切疲劳强度S-N曲线的实验获取方法难以统一。在现有技术的混凝土剪切疲劳强度S-N曲线的试验获取方法中，试验测试过程的正应力和剪应力的比值与实际工程应用的差异，以及试件在疲劳荷载作用下裂纹萌生的位置与剪应力最大位置的差异，对研究剪切疲劳荷载作用下混凝土裂纹的萌生与发展以及剪切疲劳寿命带来了干扰，最终导致混凝土剪切疲劳强度S-N曲线的测试结果的准确性大幅降低。

随着科学技术的不断发展和进步以及实际应用对混凝土剪切疲劳强度S-N曲线的精确性的更高要求，急需一种合理可靠、精确度高的弯剪受力状态下混凝土疲劳强度曲线的测试系统。

发明内容

本实用新型要解决的技术问题是解决现有的弯剪受力状态下混凝土疲劳强度曲线的测试系统，在实际测试过程中，正应力和剪应力的比值与实际工程应用差异过大，裂纹萌生的位置与剪应力最大位置不一致，从而导致混凝土剪切疲劳强度S-N曲线测试结果精确度差、实际应用过程易带来不良后果的问题。

为解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案：

一种弯剪受力状态下混凝土疲劳强度曲线的测试系统，包括测试试件和固定加载装置，所述测试试件包括试件本体和加固钢板，所述试件本体长度方向上相对的两个第一端面上均设有垂直于第一端面的缺口，所述缺口将其所在第一端面分为第一段与第二段，所述第一段的长度大于所述第二段的长度，一个第一端面的所述第一段与另一个第一端面的所述第二段相对，所述缺口靠近第一段的端面、第一段以及试件本体上下底面上设置有加固钢板；所述固定加载装置包括水平加载组件和竖直加载组件，所述水平加载组件与所述测试试件长度方向上的两个第一端面连接，所述竖直加载组件与所述测试试件上下底面连接。

在上述技术方案中，所述试件本体的长度、厚度和高度分别为360mm、100mm和440mm，所述第一段、缺口和第二段的长度分别为270mm、20mm和150mm。

进一步的，在上述技术方案中，所述缺口的深度为180mm。

进一步的，在上述技术方案中，所述加固钢板的厚度为3mm。

在上述技术方案中，所述水平加载组件包括水平加载固定架、设置在水平加载固定架内侧一端的水平力加载感应件、以及设置在水平加载固定架内侧另一端的剪力件，所述剪力件与水平加载固定架内侧端部转动连接，所述水平力加载感应件和所述剪力件分别与两个第一端面的第一段的重合段连接。

进一步的，在上述技术方案中，所述水平加载固定架包括两根高强螺杆和两个固定钢板，所述两根高强螺杆平行设置在所述测试试件长度方向上的两侧，所述两个固定钢板通过螺栓平行固定设置在两根高强螺杆的两端。

进一步的，在上述技术方案中，所述水平力加载感应件包括千斤顶、第一活动钢板、压力传感器和第二活动钢板，所述千斤顶一端设置在水平加载固定架内侧端部，另一端与第一活动钢板固定连接，所述第一活动钢板的两端可活动穿设在两根高强螺杆上，所述第一活动钢板的另一侧通过压力传感器与第二活动钢板固定连接。

在上述技术方案中，所述竖直加载组件包括第一支座、第二支座和竖直作动器，所述第一支座和第二支座分别与所述测试试件竖直方向上的顶面和底面连接，所述竖直作动器与第一支座固定连接。

进一步的，在上述技术方案中，所述第一支座包括基座与球铰支座，所述基座一端面与测试试件顶面连接，另一端面设有弧形面的凹陷，所述凹陷与所述球铰支座端面的球面凸起相配合接触连接，所述球铰支座的另一端面与竖直作动器固定连接。