[发明专利]一种混凝土轴向拉伸力的测试夹具及其使用方法

说明书

本发明涉及测试夹具领域，公开了一种混凝土轴向拉伸力的测试夹具及其使用方法，用于在拉伸力测力机测试混凝土轴向拉伸力时夹持狗骨状混凝土测试件。一种混凝土轴向拉伸力的测试夹具包括：三角梁底边处设置有沿底边长度方向延伸的柱状杆；夹持栓柱一端与三角梁的顶角固定连接；两个固定架分别对称地设置在柱状杆两端；两个连接杆用于连接设置在柱状杆两端的两个固定架，且至少一个连接杆与两个固定架均为可拆卸连接；其中，柱状杆、连接杆以及两个固定架相对的面之间形成夹持空间，用于容纳狗骨状混凝土测试件的端部。本发明提供的一种混凝土轴向拉伸力的测试夹具可以自动调节测试件的受力方向，使测试件的受力始终保持与其几何轴心线方向重合。

技术领域

本发明实施例涉及测试夹具领域，尤其涉及一种混凝土轴向拉伸力的测试夹具及其使用方法。

背景技术

拉伸是混凝土的基本受力形式之一，SL352-2006《水工混凝土试验规程》提供了三种测量混凝土拉伸性能的试验方法，即轴向拉伸试验，劈裂拉伸试验和弯曲试验。其中，轴向拉伸试验可以直接测得混凝土的应力-应变曲线，并且确定抗拉强度、伸长率、极限拉伸应变、弹性模量等参数，这些性能指标对于指导混凝土的结构安全设计，抗震设计以及评价其抗裂能力具有重要意义。

利用机械设备测量混凝土的拉伸性能，需要考虑测力机器对试样施加荷载的传力方式。目前常用的两种传力方式分别为预埋钢筋和机械夹持试样。其中，预埋钢筋即在待测试样的制备过程中预埋入钢筋，以便测试时由测力机器加持住预埋在试样中、两端露出的钢筋来加载并测量变形，但该方法只适合于拉伸强度不高的混凝土试样，对于目前广泛采用的高强(C50以上强度)混凝土，则采用该方法在测试时，很容易使受拉钢筋从试样中被拔出，即无法测试到混凝土试样本身的抗拉强度。机械夹持试样的方法是利用特殊的八字型模具浇筑出狗骨状试件，再通过专门的夹具来实现测力机器与待测试样的连接。

现有针对狗骨状试件的专门测试夹具主要采用卡式夹具，一般由端部，测距段和过渡段组成。端部与夹持系统相连，尺寸较宽；测距段是相对较窄的等截面区域，位于整个试件的中部，用于布设引伸计或者粘贴应变片；过渡段则位于两者之间，一般分为梯形、弧形和阶梯形，并依此将对应试件称为梯形狗骨、弧形狗骨以及阶梯形狗骨。这些形状特征能够有效避免端部的连接失效以及过渡区的应力集中。但是，该测试方法仍然存在端部约束及受力对中两个亟需解决的核心问题。首先，试样端部与夹持系统的连接处以及变截面位置易产生应力集中，导致破坏位置出现在非测距范围内，试验失败率高。另外，试样在拉伸试验过程中的微小偏转即会造成对称轴线偏移，使加载力与试样的几何中轴线错位，尤其当试样开裂后偏心更为严重，于是造成试验结果的离散度大，可靠性较低。本专利为克服传统夹具的上述缺陷，设计出一种适用于混凝土狗骨状试样轴向拉伸力测试的夹具。

发明内容

为解决现有技术的问题，本发明提供的一种混凝土轴向拉伸力的测试夹具及其使用方法，可以自动调节测试件的受力方向，使测试件的受力始终保持与其几何轴心线方向重合。

本发明实施例提供的一种混凝土轴向拉伸力的测试夹具，包括：三角梁，底边处设置有沿底边长度方向延伸的柱状杆；夹持栓柱，一端与三角梁的顶角连接；固定架，数量为两个，分别对称地设置在柱状杆两端；连接杆，数量为两个，用于连接设置在柱状杆两端的两个固定架，且至少一个连接杆与两个固定架均为可拆卸连接；其中，柱状杆、连接杆以及两个固定架相对的面之间形成夹持空间，用于容纳狗骨状混凝土测试件的端部。

在本发明提供的一种混凝土轴向拉伸力的测试夹具中，还可以具有这样的特征：其中，夹持栓柱与三角梁栓钉连接。

在本发明提供的一种混凝土轴向拉伸力的测试夹具中，还可以具有这样的特征：其中，夹持栓柱与三角梁铰链连接。

在本发明提供的一种混凝土轴向拉伸力的测试夹具中，还可以具有这样的特征：其中，固定架呈三角形。