专利名称：一种四级配混凝土试件往复弯拉试验装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种水利工程材料试验装置，具体地说涉及一种四级配混凝土试
件往复弯拉试验装置。
背景技术：
高拱坝设计需要通过试验获得四级配混凝土 (最大骨料粒径150mm，试件尺寸 450mmX450mmX 1700mm)弯拉强度。依据《水工混凝土试验规程》(SL 352-2006)，目前试验 技术能够实现混凝土试件静态弯拉试验。而高拱坝抗震设计评估需要考虑地震往复作用下 动态弯拉强度，需要能够实现四级配混凝土往复加载的弯拉试验装置。
发明内容本实用新型的目的在于提供一种四级配混凝土试件往复弯拉试验装置。 —种四级配混凝土试件往复弯拉试验装置，其特征在于该装置由加载分配梁2、夹 板3、支座4、锚杆5、试件6、台座7所构成，其中夹板3的两端各有一个圆孔，8根锚杆5分 为前后各4根，形成对称的4对，将4块夹板3分别套入4对锚杆5的上端，两侧的两对锚 杆上端直接用螺母固定，中部的2对锚杆套入夹板3后再与加载分配梁2用螺母固定，两侧 的两对锚杆5的下端分别拧入台座7中央的螺孔中，中部2对锚杆5的下端套入2块夹板3 后用螺母固定，试件6置于4对锚杆5的中间，支座4放置在夹板3与试件6之间，加载分 配梁2与试验机作动头1用螺栓连接。 上述的支座4分为滑动铰支座和固定铰支座两种。 上述的滑动铰支座是由一根圆钢放置在槽钢垫板中部的凹槽中所构成；上述的固 定铰支座是由一根圆钢切割成圆弧形钢放置在槽钢垫板中央的弧形凹槽中所构成。 本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是 (1)试验测试原理依据简支梁三分点加荷法； (2)在试件左、右支点和中间2个三分点处(共四个位置)，采用试件体外夹锚的 连接方式； (3)夹锚由锚杆5和夹板3组成； (4)夹锚中锚杆5与固定台座7、加载分配梁2均采用栓接相连； (5)试件6与夹锚间设置固定铰支座或滑动铰支座。 通过以上设计的装置，加载时，三分点处压、拉荷载通过夹锚在简支梁顶、底表面 施加压力，相应的试件左、右支点在简支梁底、顶表面施加压力提供平衡支撑力，可以有效 的实现往复荷载下的弯拉试验。实验原理如图3所示。 本实用新型的有益效果是，不仅可以实现单向静态荷载及冲击荷载的弯拉试验， 而且可以进行不同形式和速率的往复荷载弯拉试验。
图1为四级配混凝土试件往复弯拉试验装置的结构示意图。(a)正视图，(b)俯视 图，(c)侧视图。 图2为四级配混凝土试件往复弯拉试验装置的支座示意图。(a)滑动铰支座，(b) 固定铰支座。 图3为四级配混凝土试件往复弯拉试验测试原理图。 附图标记l.试验机作动头，2.加载分配梁，3.夹板，4.支座，5.锚杆，6.试件， 7.台座。
具体实施方式如图1、2所示，本实用新型试验装置由加载分配梁2、夹板3、支座4、锚杆5、试件6、 台座7所构成，其中加载分配梁2由30mm厚钢板组合焊接而成，梁高300mm，顶部留螺孔与试 验机作动头1对应以螺栓连接；夹板3为尺寸长620mm、宽75mm、厚50mm钢板，两端留螺孔，直 径35mm ;夹板3在试件顶面中部三分点处与加载分配梁2焊接为一个整体；支座4分两类，滑 动铰支座(a)和固定铰支座(b)，滑动铰支座(a)由直径30mm圆钢和宽度50mm开方槽钢垫板 组成，合计高度50mm，固定铰支座(b)由直径40mm圆钢切割为圆弧形和宽度50mm开圆弧槽 钢垫板组成，合计高度50mm ;锚杆5为直径32mm圆钢，两端加工成螺纹；台座7为钢质台座， 中间有一个螺孔用于固定锚杆5，试件6为1700mmX450mmX450mm的长方体混凝土。 本实用新型试验装置组装时，根据实验机位置，通过精确放样确定台座7位置，将 台座7与实验室实验槽道固定，试验机作动头1与加载分配梁2用螺栓连接，夹板3的两端 各有一个圆孔，8根锚杆5分为前后各4根，形成对称的4对，将4块夹板3分别套入4对锚 杆5的上端，两侧的两对锚杆上端直接用螺母固定，中部的2对锚杆套入夹板3后再与加载 分配梁2用螺母固定，两侧的两对锚杆5的下端分别拧入台座7中央的螺孔中，中部2对锚 杆5的下端套入2块夹板3后用螺母固定，试件6置于4对锚杆5的中间，支座4放置在夹 板3与试件6之间，其中滑动铰支座(a)放置在试件左边两套夹锚中，固定铰支座(b)放置 在试件右边两套夹锚中。 本实用新型使用时，加载方法如下 (1)当施加向下荷载时，底部两端的支座为有效支座，顶面中间的两个支座为施加 相等荷载处，其余支座不起约束作用，向下构成简支梁三分点加荷法； (2)当作用向上荷载时，顶部两端的支座通过锚杆与支撑台面锚固，起到有效支座 的作用，而底部中间的两个支座通过锚杆与加压头连接起到施加荷载的作用，向上构成简 支梁三分点加荷法。
权利要求一种四级配混凝土试件往复弯拉试验装置，其特征在于该装置由加载分配梁(2)、夹板(3)、支座(4)、锚杆(5)、试件(6)、台座(7)所构成，其中夹板(3)的两端各有一个圆孔，8根锚杆(5)分为前后各4根，形成对称的4对，将4块夹板(3)分别套入4对锚杆(5)的上端，两侧的两对锚杆上端直接用螺母固定，中部的2对锚杆套入夹板(3)后再与加载分配梁(2)用螺母固定，两侧的两对锚杆(5)的下端分别拧入台座(7)中央的螺孔中，中部2对锚杆(5)的下端套入2块夹板(3)后用螺母固定，试件(6)置于4对锚杆(5)的中间，支座(4)放置在夹板(3)与试件(6)之间，加载分配梁(2)与试验机作动头(1)用螺栓连接。
2. 根据权利要求l所述的试验装置，其特征在于所述的支座(4)分为滑动铰支座和固 定铰支座两种。
3. 根据权利要求2所述的试验装置，其特征在于所述的滑动铰支座是由一根圆钢放置 在槽钢垫板中部的凹槽中所构成；所述的固定铰支座是由一根圆钢切割成圆弧形钢放置在 槽钢垫板中央的弧形凹槽中所构成。
专利摘要本实用新型是一种四级配混凝土试件往复弯拉试验装置，该装置是由加载分配梁、夹板、支座、锚杆、试件和台座所构成，该装置可以实现四级配混凝土(最大骨料粒径150mm，试件尺寸450mm×450mm×1700mm)试件往复弯拉试验，属于水利工程材料试验领域。依据简支梁三分点加荷法，采用体外夹锚的方式，边支座采用夹锚与固定台座相连，试件中部两个三分点处采用夹锚与加载分配梁相连，夹锚与试件间设计固定铰支座和滑动铰支座。本装置不仅可以实现单向静态荷载及冲击荷载的弯拉试验，而且可以进行不同形式和速率的往复荷载弯拉试验。
文档编号G01N3/32GK201477015SQ20092023307
公开日2010年5月19日 申请日期2009年7月24日 优先权日2009年7月24日
发明者吴胜兴, 周继凯, 沈德建, 秦爱平, 陈育志 申请人:河海大学