[实用新型]一种用于混凝土圆柱体试样应变测试的标距装置

说明书

本实用新型公开了一种用于混凝土圆柱体试样应变测试的标距装置，属于土木工程领域，本实用新型是一种用于在进行混凝土标准圆柱体试样单轴压缩试验时测量其压缩变形的装置，该装置安装在单轴无侧限压缩状态下的圆柱体中段，通过测得的变形和装置的原始标距换算出单轴压缩试验中的应变，进而得到混凝土的完整单轴压缩应力‑应变关系曲线，尤其是可以提供混凝土达到极限强度后的软化段的应力‑应变关系，为混凝土本构关系的标定和数值模拟的材料参数提供有效数据。该实用新型具有装置成本低、适用范围广的特点。

技术领域

本实用新型属于土木工程领域，具体涉及一种用于混凝土圆柱体试样应变测试的标距装置。

背景技术

钢筋混凝土在基础设施建设以及民用建筑结构中有着广泛的应用，且目前各种新型水泥基和高性能混凝土材料层出不穷。为了研究和掌握传统钢筋混凝土或者新型混凝土结构在自然或人为灾害条件下(例如地震、火灾、爆炸和冲击等)的受力性能及防灾减灾能力，业内经常采用数值研究的手段。为让数值结果能够真实再现混凝土结构的物理性能，混凝土材料的本构关系(即应力-应变关系)必须进行准确的标定。其中，混凝土圆柱体的单轴压缩试验是最重要且最常用的标定方法。

目前一般通过万能压力试验机对混凝土圆柱体进行单轴压缩试验。试验过程中，应力可直接通过机器施加的压力除以混凝土试样的截面积获得，但是应变的测量存在很多困难，以致于很难获得完整的应力-应变关系，尤其是混凝土达到其极限强度后的软化段的应力-应变关系。

现有技术的应变测试可通过应变片、压力机位移以及非接触式光学测试系统等方式来进行。但粘贴在混凝土表面的应变片的测试受混凝土局部表面特性的影响很大，一旦粘贴处出现裂缝，应变片便退出工作，所以应变片只能在混凝土受压变形的小范围内工作，且应变片是耗材无法重复利用；由于压力机和圆柱体端部很难做到完全光滑接触，使得边界处为非单轴应力状态，所以通过整体位移推算出来的轴向应变并不是对应于整体的轴向应力状态，用于单轴应力-应变状态的描述存在较大误差；非接触式光学应变测试系统硬件设备昂贵且通过图片后处理分析获得应变信息的要求很高，更适用于片状或尺寸较小的试验构件，所以采用非接触式光学应变测试系统测试混凝土圆柱体的轴向变形代价过高。综上所述，当前市面上还没有一款既可以较好较完整地测量混凝土圆柱体单轴受压试验中应变的大小而且又比较简单经济的装置。

发明内容

针对现有技术存在的上述不足，本实用新型旨在提供一种用于混凝土圆柱体试样应变测试的标距装置，用于测量混凝土标准圆柱体在单轴压缩试验中的应变，进而获得完整的应力应变曲线，包括极限抗压强度后的软化段的应力-应变关系，为混凝土材料本构模型的标定和混凝土结构的数值研究提供有力的支撑。

为解决上述问题，本实用新型采用如下的技术方案。

一种用于混凝土圆柱体试样应变测试的标距装置，包括设置在圆柱体试样上的若干组圆环和均匀设置在所述每组圆环上的若干个位移传感装置，所述位移传感装置包括位移传感器和传感器接触装置，所述每组圆环有两个，所述两个圆环一上一下套接并固定在所述圆柱体试样上，所述位移传感器设置在所述在下的圆环上，所述传感器接触装置设置在所述在上的圆环上，所述传感器接触装置与所述位移传感器正对应。

更进一步地，还包括支撑装置，所述支撑装置均匀设置在每组的所述两个圆环之间，所述支撑装置用于固定每组的所述两个圆环之间的相对位置，所述支撑装置与所述在上的圆环或所述在下的圆环活动连接。

更进一步地，还包括保护装置，所述保护装置包括螺栓、螺帽和弹簧，所述圆环上均匀设置有若干个螺栓孔，所述螺栓孔略大于所述螺栓的螺杆外径；所述螺栓穿过所述螺栓孔；所述螺栓的头部为锥形头，所述螺栓的头部与所述圆柱体试样相接触；所述弹簧套接在所述螺栓的头部与所述圆环的内侧之间的螺杆上，所述弹簧的直径不大于所述螺栓的头部的直径；所述螺栓的尾部螺杆设有与所述尾部螺杆配合的螺帽。