[发明专利]侵蚀服役环境下混凝土受弯构件持荷装置及其工作过程

说明书

侵蚀服役环境下混凝土受弯构件持荷装置及其工作过程，两个混凝土受弯构件上下平行布置，并夹持两根支点圆钢，两组加载结构对称布置于两个混凝土受弯构件长度方向的两端；本发明可分别实现混凝土受弯构件加载、混凝土受弯构件长期持荷，本发明不需要采用单独的荷载传感器，采用外光圆的圆柱形钢套筒粘贴电阻应变片的方法使其兼做荷载传感器，简化了试验装置，降低了长期持荷需占用大量荷载传感器的成本问题。

技术领域

本发明属于土木工程技术领域，是一种用于混凝土受弯构件长期持荷试验装置，即侵蚀服役环境下混凝土受弯构件持荷装置及其工作过程。

背景技术

混凝土试件的抗弯性能一直是衡量建筑结构物承载能力的关键因素，如果一个结构建筑物中的混凝土梁的抗弯性能得不到保证，那么整个建筑物安全性也就无从谈起。在侵蚀服役环境下的钢筋混凝土结构，因混凝土力学性能退化、钢筋产生锈蚀等原因，导致混凝土结构耐久性下降。因此，开展基于侵蚀环境下的混凝土梁的抗弯性能的研究具有至关重要的作用。近些年来，对钢筋混凝土结构耐久性的研究大都采用将构件置于侵蚀环境中一段时间后取出来直接进行力学性能试验，未能考虑实际结构服役受力特征。本发明最主要的是采用一种新型的混凝土受弯构件长期持荷装置，使构件处于长期持荷状态，将构件与持荷装置整体置于侵蚀环境，使构件处于荷载和侵蚀环境耦合作用状态，模拟实际工程结构侵蚀环境服役状态，经一段时间后取出进行力学性能试验，研究荷载与侵蚀环境耦合作用对构件力学性能及耐久性能的影响。

在研究混凝土构件在弯矩作用下的力学性能的试验中，要求在构件正截面产生弯矩，通常采用的加载方法有重物加载法、液压加载法或机械机具加载法。在研究侵蚀环境下混凝土受弯构件长期受力性能试验中，要求构件在承受长期弯矩作用的同时暴露在侵蚀性大气环境中，或浸泡在侵蚀性溶液中。由于受侵蚀环境模拟、长期加载及构件大小等因素的限制，以上常规的加载方法便不再适用或实现困难。重物加载法虽可实现长期稳定加载，但构件表面堆载不能实现同时受侵蚀；液压加载荷载值不稳定不宜用于长期荷载试验；机械机具加载虽可保持荷载值稳定但如同液压加载法需设置构件支承及试验荷载反力装置，而侵蚀环境往往只能在较小的空间中模拟，因此这两项要求难以同时满足。所以需要一种既能保证混凝土构件完全暴露在侵蚀环境中，还能保证构件长期承受稳定的荷载，同时便于检测和调控，并能重复采用的加载方式。

发明内容

本发明针对混凝土梁的抗弯性能，提供一种新型的混凝土受弯构件持荷装置，旨在测试混凝土梁的耐久性，主要是抗弯能力，本发明使用一种更加新颖的测量方法来测得混凝土受弯构件的力学性能和耐久性能，即侵蚀服役环境下混凝土受弯构件持荷装置及其工作过程。

本发明的技术方案如下：

侵蚀服役环境下混凝土受弯构件持荷装置，其特征是，包括两个混凝土受弯构件、两根支点圆钢、两组加载结构；两个混凝土受弯构件上下平行布置，并夹持两根支点圆钢，两根支点圆钢沿混凝土受弯构件宽度方向对称布置于两个混凝土受弯构件之间，两组加载结构对称布置于两个混凝土受弯构件长度方向的两端；

每组加载结构包括两块钢板、两根预应力精轧螺纹钢筋、圆柱形钢套筒；两块钢板分别置于上混凝土受弯构件之上、下混凝土受弯构件底部，两根预应力精轧螺纹钢筋分别穿过两块钢板；下方的钢板底部设有精轧螺母以与两根预应力精轧螺纹钢筋旋接，所述圆柱形钢套筒置于上混凝土受弯构件与上方的钢板之间，上方的钢板外侧设有精轧螺母以与两根预应力精轧螺纹钢筋旋接。

进一步的，所述圆柱形钢套筒的外表面贴有电阻应变片，电阻应变片通过连接导线与电阻应变仪相连接。

进一步的，上方的钢板与圆柱形钢套筒之间设有中间钢板、拉拔仪，所述拉拔仪布置于上方的钢板与中间钢板之间，所述中间钢板位于所述圆柱形钢套筒顶部。

进一步的，下混凝土受弯构件底部设有泡沫垫板。

进一步的，所述支点圆钢与上、下混凝土受弯构件之间设有钢垫板。