[发明专利]一种用于验证内荷载作用下混凝土应力试验装置

权利要求书

1.一种用于验证内荷载作用下混凝土应力试验装置，其特征是，包括温度应力测试系统(1)、智能温控系统(2)和振弦式静态应变测试系统(3)；其中，温度应力测试系统(1)包括可编程式人工气候试验箱(4)、静定结构(5)、超静定结构(6)和温度应力约束装置(7)；智能温控系统(2)包括温度应力约束装置(7)、温度传感器(9)和负反馈温控装置(14)；其中温度应力约束装置(7) 中的空心圆柱杆件(8) 对称布设于装置四周且两端带螺纹，温度传感器(9) 布置于空心圆柱杆件(8)表面；

振弦式静态应变测试系统(3)包括温度传感器、振弦式应变计(10)和无线振弦多通道自动采集系统(11)，其中，温度传感器和振弦式应变计(10)都布置于静定结构(5)与超静定结构(6)内部；

所述负反馈温控装置(14)包括可加热抽拉式的实心圆柱加热杆件(12)和高稳定型自力式温度控制器(20)，其中，实心圆柱加热杆件(12) 放置于空心圆柱杆件(8)内部；实心圆柱加热杆件(12)和高稳定型自力式温度控制器(20)通过导线连接；

人工气候试验箱中的环境不同于常温，会使温度应力约束装置产生温度变形；空心圆柱杆件(8)中放置实心圆柱加热杆件(12)，在实心圆柱加热杆件(12)局部温度场与人工气候试验箱温度场的叠加作用下，通过温度应力约束装置(7)及智能温控系统(2)通过控制四根空心圆柱杆件(8)的温度保持于人工气候试验箱的上限温度不变，使其产生固定的温度变形，进而控制温度应力约束装置(7)对超静定结构(6)的约束，使约束始终保持于最不利约束状态。

2.根据权利要求1所述的一种用于验证内荷载作用下混凝土应力试验装置，其特征是：所述温度应力测试系统(1)中的静定结构(5)、超静定结构(6)均为混凝土试件。

3.根据权利要求2所述的一种用于验证内荷载作用下混凝土应力试验装置，其特征是：所述温度应力约束装置(7)为包括上压板(15)、下压板(16)以及连接于上压板(15)、下压板(16)之间由高强度大六角螺母固定的两端带有螺纹的空心圆柱杆件(8)；上压板(15)和下压板(16)均为带有中心与周围通孔、与引线固定端(17)连接的圆形厚钢板，上压板(15)、下压板(16)的中心通孔均为引线通孔，上压板引线通孔(18)能让温度传感器的引线通过，下压板引线通孔(19)能让振弦式应变计(10)的引线通过；周围通孔(20)用于通过四根空心圆柱杆件；在混凝土浇筑时，下压板(16)先与浇筑混凝土试件的空心圆柱形套筒连接，进行混凝土浇筑后，上压板(15)再与混凝土试件连接；同时，浇筑静定与超静定混凝土试件时，均在两端埋设引线固定端(17)，以保证两试件除了约束条件外完全一致。

4.根据权利要求1所述的一种用于验证内荷载作用下混凝土应力试验装置，其特征是：所述振弦式应变计(10)用于测量静定结构(5)与超静定结构(6)的应变，静定结构(5)在温度均匀变化荷载作用下产生温度变形，超静定结构(6)由于受到两端上压板(15)、下压板(16)的约束在温度均匀变化荷载作用下产生温度变形；布置于静定结构(5)与超静定结构(6)内部的温度传感器用于检测混凝土试件温度，与试验箱显示温度进行校核，与无线振弦多通道自动采集系统(11)连接；无线振弦多通道自动采集系统(11)与计算机连接，用于采集和显示静定结构(5)与超静定结构(6)应变及温度数据，进而计算温度变形。

5.根据权利要求1所述的一种用于验证内荷载作用下混凝土应力试验装置，其特征在于，通过控制空心圆柱杆件(8)温度维持温度应力约束装置的稳定变形进而保持温度应力约束装置(7)对超静定结构(6)的约束状态，而非采用温度均匀变化时计算温度应力约束装置不同部分温度变形的措施，能够减少或消除在材料线膨胀系数不同情况下，换算温度变形时由于温度变化不同步所引起应变的误差。