[发明专利]一种测试偏心受拉混凝土耐久性的装置及方法

说明书

本发明公开了一种测试偏心受拉混凝土耐久性的装置，包括：试验台；固定在试验台上的反力架，反力架侧壁对称设有两块固定块，固定块下方设有沿反力架上下移动的横向加载杆；拉伸系统，分为上拉伸件与下拉伸件，上拉伸件上端与反力架顶部固定，下拉伸件下端与横向加载杆固定，上拉伸件下端与下拉伸件上端与混凝土试件固定，固定块和横向加载杆之间对称设置千斤顶；固定于反力架侧壁上的弯曲加载系统；条件试验循环系统，用于提供混凝土试件试验环境；数据采集控制器。利用本发明的装置进行试验，具有真实准确、简单可操作，造价低廉等特点，最大限度的接近输电铁塔混凝土桩基在盐蚀或冻融环境下同时承受拉伸与风荷载作用的工况。

技术领域

本发明涉及混凝土强度与耐久性试验领域，尤其是涉及一种测试偏心受拉混凝土耐久性的装置及方法。

背景技术

新疆具有广袤的土地及丰富的风力资源，输电线路穿越戈壁、绿洲将能源输送到本地千家万户，输送到内地大城小镇。电力能源的输送离不开输电铁塔，支撑输电铁塔的混凝土桩的长久安全直接关系到输电铁塔以及整个输电线路的安全。支撑铁塔的混凝土桩由于水平风荷载而弯曲，同时迎风侧的混凝土桩由于铁塔的倾倒趋势承受拉伸作用，即支撑铁塔的部分桩基承受偏心受拉作用。而且，新疆地表盐渍化严重，每年盐蚀导致大量基础设施损坏。

除此之外，新疆属于季冻区，冬季地表温度低于冰点，混凝土空隙中的水变成冰晶体积膨胀，同时混凝土外的未冻结水向混凝土内冰结晶迁移，导致混凝土中空隙中的冰晶体积急剧增大，冰晶体积急剧增大在混凝土内部产生巨大的劈裂力，表现在宏观上质量损失，完整性下降，强度降低，夏季温度变暖，冰晶消失，周而复始，研究表明水分补充是冻胀的主要原因，每年由于冻融导致大量基础设施损坏。

目前国内外可用于测试混凝土盐蚀耐久性仪器设备很多，测试混凝土强度的设备也有报道。但是针对新疆特殊地域条件和塔基的受力特点，即测试盐蚀或冻融环境下偏心受拉混凝土耐久性的试验装置及方法却鲜有人研究。

发明内容

本发明提供一种测试偏心受拉混凝土耐久性的装置及方法，具有真实准确、简单可操作，造价低廉等特点，最大限度的逼近输电铁塔混凝土桩基在盐蚀或冻融环境下同时承受拉伸与风荷载的工况，为承受较大风荷载且盐渍土或冻土广布地区的输电铁塔混凝土桩基的研究提供技术支持和理论指导。

一种测试偏心受拉混凝土耐久性的装置，包括：

试验台；

反力架，固定在试验台上，反力架侧壁对称设有两块固定块，所述固定块下方设有沿反力架上下移动的横向加载杆；

拉伸系统，分为上拉伸件与下拉伸件，所述上拉伸件上端与反力架顶部固定，所述下拉伸件下端与横向加载杆固定，所述上拉伸件下端与下拉伸件上端均设有黏贴板，所述固定块和横向加载杆之间对称设置第一千斤顶；

弯曲加载系统，安装在反力架侧壁，用于对混凝土试件提供弯曲载荷；

条件试验循环系统，用于提供混凝土试件的试验环境；

数据采集控制器，与拉伸系统和反复弯曲系统电连接；

所述弯曲加载系统包括：

第二千斤顶，固定在第二千斤顶底部与反力架侧壁之间的第二压力传感器，用于固定混凝土试件的试件固定环，所述第二千斤顶的顶部与试件固定环相抵。

本发明通过拉伸系统、弯曲加载系统协同作用，使其可以同时作用于混凝土试件上以达到模拟混凝土同时承受拉伸、弯曲载荷的工况。

作为优选，所述上拉伸件上端通过球铰与反力架顶部固定，所述下拉伸件下端通过球铰与横向加载杆固定。

作为优选，所述黏贴板可以为铜板，试验时用高强树脂胶将黏贴铜板固定于混凝土试件上下端面。通过设置黏贴铜板，使拉伸时作用力更加均匀的作用在混凝土表面。