[发明专利]一种用于混凝土构件抗侵蚀性试验的静力弯曲荷载装置

说明书

本发明公开一种用于混凝土构件抗侵蚀性试验的静力弯曲荷载装置，此方法易操作，测量准确，包括上中下三个钢板，其两端各穿插两个全牙螺杆，全牙螺杆之间相互平行放置，全牙螺杆从上至下依次穿插有调节螺母、上层钢板、中层钢板、下层钢板、焊接螺母和U型槽钢；上层钢板和下层钢板之间由上至下依次为高精度压力传感器、中层钢板、1号支座头、1号待测混凝土构件、2号支座头、2号待测混凝土构件、3号支座头、3号待测混凝土构件、4号支座头；所述的高精度压力传感器放置于上层钢板和中层钢板之间的中间位置且垂直放置于1号支座头的正上方；整个装置放置于盛有腐蚀性溶液的防腐箱中。

技术领域

本发明属于测试混凝土构件抗侵蚀性技术领域，具体涉及一种用于混凝土构件抗侵蚀性试验的静力弯曲荷载装置。

背景技术

随着我国科技的快速发展和城市化水平的不断提高，大城市的交通状况日趋紧张，而地铁的修建不仅可以缓解大城市交通拥挤的诟病，而且还可以改善居民的出行质量。因此，我国各大城市均已经建成多条线路，甚至二三线城市的地铁项目都在规划建设中。

地铁车站和区间混凝土大都承受着来自四周的荷载作用，可以近似的将其看作承受静力弯曲荷载的方式。同时，由于地铁混凝土所处环境的特殊性，特别对于临海城市，地下水中更是含有大量的氯盐等腐蚀性介质。大量研究表明，荷载和腐蚀性介质共同作用下会加速混凝土的损伤速度。所以荷载对混凝土结构的影响也是建筑行业关心的问题之一，因此，对混凝土构件承受静力弯曲荷载装置的研究有十分重要的意义。

目前试验中常用的混凝土构件应力加载方法有：施加预应力法、千斤顶法、拉杆加载法、弹簧加载法等。但是这些方法都具有一定的局限性，例如：弹簧加载法试验期间需要定期检查弹簧的压缩量，否则会造成较大误差。所以目前急需一种既模拟混凝土构件的应力状态与实际所处的环境类似，又能准确测量混凝土构件所承受应力大小的装置。

发明内容

针对现有荷载装置不能准确测量混凝土构件所承受应力大小的问题，本发明提供了一种用于混凝土构件抗侵蚀性试验的静力弯曲荷载装置，该测试混凝土构件抗侵蚀性试验的装置结构简单、易操作、能够准确测试混凝土构件所施加应力的大小。按照以下内容实施：

一种用于混凝土构件抗侵蚀性试验的静力弯曲荷载装置，包括上层钢板、中层钢板和下层钢板，1号全牙螺杆、2号全牙螺杆、3号全牙螺杆、4号全牙螺杆，1号调节螺母、2号调节螺母、3号调节螺母、4号调节螺母、1号焊接螺母、2号焊接螺母、3号焊接螺母、4号焊接螺母，1号U型槽钢、2号U型槽钢，1号支座头、2号支座头、3号支座头、4号支座头，腐蚀介质，防腐箱，1号待测混凝土构件、2号待测混凝土构件、3号待测混凝土构件，高精度压力传感器，高精度智能数字显示仪表。

所述上层钢板、中层钢板和下层钢板的两端各设置两个螺孔，螺孔关于钢板中线对称，所述的全牙螺杆穿插于螺孔内，螺杆从上到下依次穿插有调节螺母、上层钢板、中层钢板、下层钢板、U型槽钢和焊接螺母。钢板厚度的选择需要考虑施加静力弯曲荷载应力水平的大小，即根据已知钢板允许的跨中最大挠度Y_max，施加静力弯曲荷载应力水平的大小P，钢板的弹性模量E，计算的得出钢板的截面惯性矩I，计算公式如下：

先根据如下公式计算出钢板的截面惯性矩I：

再根据如下公式计算出钢板厚度h：

所述待测混凝土构件放置于上述静力弯曲荷载装置的中层钢板和下层钢板之间，并且待测混凝土构件与构件之间，构件与钢板之间均设置有硬钢圆柱支座头，并且支座头按照三分点放置。

所述支座头应采用直径大小为20mm～40mm、长度不小于b+10mm的硬钢圆柱。内测双点硬钢圆柱应使两个相等的荷载同时垂直作用在试件跨度的两个三分点处；外侧双点硬钢圆柱支座头距离混凝土构件端部50mm～100mm。