[实用新型]约束作用下的轴向受拉试验装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及轴向受拉试验技术领域，具体是一种能够提供并维持水平约束应力或约束位移不变的约束作用下的轴向受拉试验装置。

背景技术

约束混凝土即在外部施加径向约束，使混凝土在轴向受压时产生的横向变形收到限制，延缓材料内部裂缝的产生和发展，改善核心混凝土自身原有的受压特性，使其抗压强度和变形能力得到提高，约束作用越强，混凝土强度提高幅度越大，目前国内外对约束作用下的混凝土轴向承载力进行了大量试验研究，但对于其细部受力机理和破坏形式，由于无法进行直接的观测，只能通过理论分析或数值模拟的方式进行计算，为了能够直观的观测约束状态下混凝土的破坏形式，需要一种能够提供径向约束应力，且水平接触面应力分布均匀，具有足够的刚度，维持水平约束位移或约束应力不变的试验装置。

实用新型内容

本实用新型旨在解决钢管或加密螺旋箍筋在约束作用下，混凝土或灌浆料内部破坏形态无法直接观察的难题，从而提供一种能够提供并维持水平约束应力或约束位移不变的约束作用下的轴向受拉试验装置。

本实用新型解决所述问题，采用的技术方案是：

一种约束作用下的轴向受拉试验装置，包括反力墙、轴向拉压装置、水平约束装置，固定在地沟上的门架，轴向拉压装置上安装有试件；

轴向受拉装置包括竖向作动器、上连接机构、下连接机构和固定压梁；竖向作动器悬挂于门架上，上连接机构的上部通过螺栓与竖向作动器连接，上连接机构的下部通过销栓与试件的上端铰接，下连接机构包括固定板、拉板和双向连接头，固定板固定安装在固定压梁上，双向连接头和拉板的上部和下部分别加工有连接孔，双向连接头的上部通过销栓与试件的下端铰接，双向连接头的下部通过销栓与拉板的上部铰接，拉板的下部通过销栓与固定板铰接。

水平约束装置包括水平作动器、水平加载头、水平固定头、三角支撑架、支撑架压梁，水平作动器固定安装在反力墙上，水平加载头和水平固定头分别设置在试件的两侧，水平加载头通过高强螺杆与水平作动器连接，水平固定头通过调节螺杆、调节螺母与三角支撑架连接，每个调节螺杆上设置两个调节螺母用于调节水平固定头的位置，三角支撑架通过支撑架压梁固定在地沟上。

采用上述技术方案的本实用新型，与现有技术相比，其突出的特点是：

①上连接机构和下连接机构均能够为试件提供两个方向的自由转动，使试件仅承受轴向拉力，而不会产生附加弯矩。

②本装置是一种能够提供并维持水平约束应力或约束位移不变的、且水平接触面应力分布均匀、具有足够的刚度、并进行约束作用下轴向受拉试验的装置，可用于对需要施加水平约束作用的轴向受拉试件进行加载试验，同时可用于模拟钢管或加密螺旋箍筋等约束作用下的试件的轴向受拉性能试验。

③能够较好的模拟钢管等的环向约束作用，具有测量精度高，受力合理，准确性强等特点，能够准确模拟约束作用下的轴向受拉试验。

作为优选，本实用新型更进一步的技术方案是：

固定压梁包括第一固定压梁和第二固定压梁，水平加载头通过加载头固定机构与第一固定压梁连接，第二固定压梁与下连接机构的固定板固定连接，第一固定压梁和第二固定压梁分别通过锚固螺杆与地沟固定连接。

试件与水平加载头之间、工件与和水平固定头之间分别设置有一个垫板和一个侧向滑轮组，其作用是使试件能够在竖直方向自由滑动。

水平作动器、水平加载头、水平固定头与试件的中心位于同一水平面内；竖向作动器与试件的中心位于同一垂直平面内。

水平固定头通过支撑杆和支撑板进行支撑，支撑板设置在三角支撑架上，支撑杆设置在支撑板上，其作用是在调节水平固定头位置时，保证水平固定头水平位置不变，使水平加载头与水平固定头的中心始终处于同一水平面上。

三角支撑架包括竖向支撑、斜支撑和水平支撑，竖向支撑设置在水平支撑上，斜支撑的两端分别与竖向支撑和水平支撑连接，水平支撑的一端伸出竖向支撑，并在竖向支撑前后两侧的水平支撑上分别放置一个支撑架压梁，支撑架压梁采用螺杆与地沟相固定，使三角支撑架在较大弯矩下不发生翘起，水平支撑的另一端与固定墙体之间浇筑有混凝土，使得水平支撑完全顶住固定墙体，避免三角支撑架发生水平滑移。

水平加载头和水平固定头分别包括前钢板、后钢板、连接肋板和加劲肋板，两块加劲肋板垂直焊接在连接肋板上，连接肋板、加劲肋板的两端分别与前钢板、后钢板焊接，水平加载头的后钢板通过高强螺杆与水平作动器连接，水平固定头的后钢板通过调节螺杆、调节螺母与三角支撑架连接。