[实用新型]一种研究钢管砼构件徐变性能的自平衡恒定加载装置

说明书

一种研究钢管砼构件徐变性能的自平衡恒定加载装置，属建筑结构工程领域。为研究钢管砼的徐变力学性能，需要对钢管砼构件进行长期恒定荷载试验，本实用新型是一种操作简单，方便易行的自平衡恒定加载装置，无需长期占用试验室的大型反力架，其工作原理是：由千斤顶与承压板、锚固螺栓构成自平衡加载系统施加试验荷载，螺栓的锚固螺母紧固锁定试验荷载值，千斤顶补充因砼收缩徐变产生的荷载松弛，由补载螺母紧固锁定补充的荷载值，由此达到模拟建筑结构真实的长期恒定荷载之目的。本实用新型装置同时配置其他测量工具等，可进行钢管砼的徐变力学行为分析研究。

技术领域

本实用新型涉及建筑结构工程领域,具体来说,就是一种研究钢管砼构件徐变性能的自平衡恒定加载装置。

背景技术

钢管砼构件由钢管内浇筑砼而成，是一种钢与砼组合构件，荷载作用由钢管和砼材料二者共同承担，因钢管对砼的约束，砼抗压强度有很大提高，因砼对钢管的约束，钢管的局部屈曲强度有很大提高，因此这种组合构件有极好的力学性能，被广泛应用于建筑结构中。但在长期压力荷载作用下，钢管中的砼会有收缩徐变效应，使得钢管砼构件的力学性能发生显著变化，故需要研究钢管砼构件在长期荷载作用下的徐变性能，以解决建筑结构设计的准确计算问题。

以往钢管砼构件在长期荷载作用下的测试装置采用一组螺栓紧固预拉力与试件自平衡方法加载，此加载方法存在二大问题：其一，只适用于较小荷载的操作，当施加较大荷载时(10吨以上)，人工拧紧螺栓非常困难，而一般钢管砼试件试验施加的极限荷载需要达到120吨以上，必须借助千斤顶和大型反力架或压力试验机加载；其二，对单个螺栓施拧时会影响其他螺栓的受力状况，由于多个螺栓之间的受力相互影响，通过人工控制所有螺栓预紧力均匀一致，操作起来很困难，此外，当对螺母紧固时，必须施加扭矩，意味钢管砼试件承受了附加的扭矩作用而产生附加的剪应力，此与工程实际情况不符。

在长期荷载作用下，钢管中核心砼收缩徐变效应会引起钢管砼构件刚度不断退化，使得螺栓锁紧的预拉力不断松弛，意味试验荷载强度在不断衰减，若要保证试验荷载强度长期恒定不变，则需进行持续不断的补载，依靠大型反力架或压力试验机补载将长期占用该试验设备，其成本非常高，实验室难以承受，本项目即是要解决此问题，研发一种能够进行灵活补载的自平衡长期恒定加载装置。

发明内容

本实用新型所要解决的问题是提供一套千斤顶加载装置与钢管砼试件荷载锁定装置并联起来，由千斤顶代替压力试验机作用进行轴心加载，需要设计刚度足够大的二块钢制承压板通过螺栓串联构成加载系统以支承千斤顶的加载作用，附加设置压力传感器以获取荷载值。

为使千斤顶和钢管砼试件安装方便，分别设置安装螺母以定位各个承压板的相对位置，待千斤顶和试件安装到位后，松开安装螺母使之处于自由状态，不影响施加荷载。

在加载系统中，由上下锚固螺母紧固可锁定荷载值，在荷载补偿系统中，设计一个与钢管砼试件受力并联的补载螺母紧固锁定补偿荷载，即：当千斤顶已完成补偿因砼收缩徐变引起的荷载损失之后，由并联的补偿螺母紧固到位锁定荷载，此时千斤顶可搬移至其他试件上使用。

在适当部位对称地布置测量压力、位移、应变的仪器，可得到试件的压力值和应力值，绘制徐变量-时间曲线、荷载-压缩量曲线和荷载-(钢管)应力/(砼)应力曲线。

本项目的实施具有非常显著的优势，操作简单方便，可在一个标准试验期内完成多组系列试件的徐变性能试验研究，能节省大量的人力、物力、财力、时间。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案,下面对实施例描述中所需要使用的附图作简单介绍，显然，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1为本实用新型实施例提供的研究钢管砼构件徐变性能的自平衡恒定加载装置的立面图。