[发明专利]一种竹木材料拉-剪试验装置

说明书

一种竹木类材料拉‑剪试验装置及方法，属于室内加载试验技术领域，该试验装置分为三部分，包括钢框架传力装置、试件固定装置、加载装置，由钢板、钢筋、螺杆、螺帽、钢质支撑、木材试件、“L形”钢质夹板、“矩形”钢质垫块、力传感器、柱状钢块、滑轨、千斤顶等部件组成；可基于普通万能试验机并借助千斤顶实现双轴加载，从而实现竹木材料的拉剪耦合试验。本发明设计了具有全新结构的加载框架及试件夹持、固定装置，在提高装置整体刚度的同时，确保了双轴拉剪过程试样的受力状态，可测得较为准确的抗剪强度。

技术领域

本发明涉及竹木材料室内加载试验技术领域，特别涉及一种竹木材料拉-剪试验装置。

背景技术

竹木材料是人类最早使用的建筑材料之一，也是现代木结构建筑的重要物质基础。然而，由于木材种类繁多，属多孔不连续的天然植物材料、所处环境各异、生长不均匀等因素，导致其结构构造复杂，力学性能呈现高度的各向异性。

木材在不同纹理面、不同加载方向、不同纤维角度下的力学行为差异明显。近年来，虽有较多学者对木材在简单受力状态下的力学性能方面进行深入的研究，但缺乏有关木材在复杂应力状态尤其是拉应力和剪应力耦合作用下的力学性能研究，相关试验标准中也未明确具体的试验方法，通过拉-剪试验掌握竹木材料在拉应力和剪应力耦合作用下受力性能是其重要一环。因此，需提供一种能够开展竹木材料拉剪试验的装置。

发明内容

为了克服上述现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种竹木材料拉-剪试验装置，能够在拉力与剪力耦合的复合受力作用下，测定材料的强度变化规律。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种竹木材料拉-剪试验装置，包括框架传力装置、试件固定装置、加载装置；

所述框架传力装置包括钢板1，所述钢板1分为压板和挡板，所述压板包括位于底部的水平的底板14，所述底板14上设置有竖直的第一挡板15、竖直的第二挡板16和竖直的第三挡板17，所述第一挡板15与底板14焊接，钢筋2与第二挡板16、第三挡板17平行，第二挡板16、第三挡板17分别与底板14间用水平的钢筋2滑动连接，所述第二挡板16、第三挡板17的四角内侧通过螺杆3连接，螺杆3与第二挡板16、第三挡板17垂直；

所述试件固定装置包括位于第二挡板16和第三挡板17之间的中心对称的两块“L形”钢质夹板7，每块所述“L形”钢质夹板7包括第一夹板和第二夹板，木材试件6前后端通过螺栓连接在两块“L形”钢质夹板7的第一夹板和第二夹板之间；木材试件6前后端端面均粘接“矩形”钢质垫块8，所述“矩形”钢质垫块8分为第一垫块18和第二垫块19，所述第一垫块18上连接力传感器9，一块“L形”钢质夹板7的顶部和另一块“L形”钢质夹板7的底部分别设置有柱状钢块10，所述柱状钢块10设置在滑轨组合11上；所述顶部的滑轨组合11上设置有上压板25。

所述加载装置包括千斤顶12，千斤顶12与第一挡板15内侧与第二挡板16外侧相接，且要与木材试件6中心相平；千斤顶12四周分别均匀分布螺杆13，螺杆13一端与第一挡板15内侧焊接，另一端穿过第二挡板16与“矩形”钢质垫块8焊接。

所述螺杆3为四根统一规格螺杆，所述第二挡板16内外侧和第三挡板17内外侧的四根螺杆3上设置有螺帽4。

所述柱状钢块10分别与第一夹板和第二夹板相接，柱状钢块10分为第一钢块20、第二钢块21，所述滑轨组合11分为第一滑轨组合22、第二滑轨组合23、第三滑轨组合24，第一滑轨组合22与第一钢块20相接，第二滑轨组合23与第二钢块21相接，第三滑轨组合24与传感器用螺栓连接。

所述钢质垫块8外侧和底板14上表面焊接钢质支撑5，所述第一挡板15外侧与底板14上表面焊接钢质支撑5。

一种竹木材料拉-剪试验装置的安装方法，包括如下步骤：

步骤1：将木材试件6前后端与一对“L型”钢质夹板7用螺栓连接；