超低温下混凝土梁受弯性能的试验装置制造方法
【专利摘要】本发明公开了一种超低温下混凝土梁受弯性能的试验装置，为克服现有技术仅能针对常温环境、不能用于超低温环境试验的缺点。在现有加载装置的基础上增设了超低温环境箱，所述环境箱由上板、下板、前板、后板、左板和右板组成，混凝土梁置于其中；上板的两外侧对称设置有竖杆进出口A、竖杆A、百分表A和竖杆进出口B、竖杆B、百分表B分别组成支座沉降测量装置；后板的中央设置有横杆进出口、横杆、夹具、栓杆和百分表组成跨中挠度测量装置；前板的左下端设置有液氮入口，用于环境箱的降温。本发明的结构简单，操作方便，能为试验提供恒定的超低环境温度(-100℃以下)。
【专利说明】超低温下混凝土梁受弯性能的试验装置
【技术领域】
[0001]本发明是关于建筑结构的试验装置，特别涉及一种超低温下混凝土梁受弯性能的试验装置。
【背景技术】
[0002]在建筑结构的设计中，经常需要通过混凝土梁受弯试验以了解混凝土性能，为结构设计提供依据。目前，用于混凝土梁受弯性能试验的加载装置是针对常温环境的，加载设备不能用于_80°C以下的超低温环境。而且现有加载装置不能提供保温设备，由于试验时间较长，试件不能维持恒温，致使试验不能正常进行。
【发明内容】
[0003]本发明的目的，在于克服上述现有技术的缺点，在现有加载装置的基础上增设超低温环境箱及相应配套附件。提供一种可为试验构件提供相对稳定的超低温环境温度、且不影响原有加载装置正常运行、达到使试验顺利进行目的的超低温下混凝土梁受弯性能的试验装置。
[0004]本发明通过如下技术方案予以实现。
[0005]一种超低温下混凝土梁受弯性能的试验装置，包括分配梁、跨中挠度测量装置和支座沉降测量装置，其特征在于，所述分配梁(8)的下面设置有环境箱(7)，环境箱(7)由上板(I)、下板⑵、前板(3)、后板(4)、左板(5)和右板(6)组成；前板(3)的中央设置有观测窗口(9)，右板(6)的中央设置有混凝土梁入口(10);上板(I)的中心线两侧对称设置有支座口 A(Il)和支座口 B (12)，用于放置钢支座，分配梁⑶置于钢支座之上；支座口 A(Il)和支座口 B (12)的两外侧对称设置有竖杆进出口 A (15)和竖杆进出口 B (16)，竖杆进出口A (15)与竖杆A (17)和百分表A (18)、竖杆进出口 B (16)与竖杆B (19)和百分表B (20)分别组成支座沉降测量装置；后板(4)的中央设置有横杆进出口(27)，横杆进出口(27)与横杆
(21)和夹具(22)、栓杆(23)、百分表(24)组成跨中挠度测量装置，横杆(21)通过螺纹与夹具(22)相连接，百分表(24)设置在横杆(21)的端部，夹具(22)上设置有栓杆(23)，栓杆
(23)与夹具(22)通过螺纹活动连接，该跨中挠度测量装置对混凝土梁(25)进行跨中挠度的测量；下板⑵的两侧对称设置有支座口 C (13)和支座口 D (14)，混凝土梁(25)置于支座口 C(13)和支座口 D(14)内设置的钢支座之上；前板(3)的左下端设置有液氮入口(26)，用于环境箱(7)的降温；
[0006]分配梁⑶的外部设置有千斤顶，以此对混凝土梁(25)施加荷载。
[0007]所述环境箱(7)的上板(I)、下板(2)、前板(3)、后板(4)、左板(5)和右板(6)均为聚苯乙烯泡沫板。
[0008]所述环境箱(7)的结构尺寸为2200 X 300 X 380mm。
[0009]本发明的超低温下混凝土梁受弯性能的试验装置结构简单，操作方便，能为混凝土梁受弯性能的试验提供恒定的超低环境温度(可低至-100°C及以下)。实践证明，本发明的试验装置达到了预期效果。
【专利附图】
【附图说明】
[0010]图1是本发明环境箱的结构示意图；
[0011]图2是图1的后视图；
[0012]图3是图2的A-A剖视图；
[0013]图4是图3的局部放大图；
[0014]图5是图2的B-B剖视图；
[0015]图6是本发明超低温下混凝土梁受弯性能的试验装置的结构示意图。
[0016]本发明附图标记如下:
[0017]1-上板2-下板
[0018]3-前板4-后板
[0019]5-左板6-右板
[0020]7-环境箱8-分配梁
[0021 ]9-观测窗口10-混凝土梁入口
[0022]11-支座口 A12-支座口 B
[0023]13-支座口 C14-支座口 D
[0024]15-竖杆进出口 A 16-竖杆进出口 B
[0025]17-竖杆A18-百分表A
[0026]19-竖杆B20-百分表B
[0027]21-横杆22-夹具
[0028]23-栓杆24-百分表
[0029]25-混凝土梁26-液氮入口
[0030]27-横杆进出口
【具体实施方式】
[0031]下面结合附图对本发明作进一步描述。
[0032]参见图1，本发明的超低温下混凝土梁受弯性能的试验装置，在现有加载装置的基础上增设了超低温环境箱7及相应配套附件；所述环境箱7由上板1、下板2、前板3、后板4、左板5和右板6组成，上述6面板材均为聚苯乙烯泡沫板材；环境箱7的结构尺寸为2200 X 300 X 380mm。
[0033]前板3的中央设置有观测窗口 9，用于进行裂缝观测和平截面假定等参数的测量。
[0034]右板6的中央设置有混凝土梁入口 10，用于混凝土梁25的试验进出，参见图6。
[0035]上板I的中心线两侧对称设置有支座口 All和支座口 B12，分配梁8置于支座口All和支座口 B12内设置的钢支座之上；支座口 All和支座口 B12的两外侧对称设置有竖杆进出口 A15和竖杆进出口 B16，竖杆进出口 A15与竖杆A17和百分表A18、竖杆进出口 B16与竖杆B19和百分表B20分别组成支座沉降测量装置。支座沉降测量装置参见图5，将竖杆插入上板的竖杆进出口，竖杆下端与混凝土梁上表面接触，竖杆上端设置有百分表。经试验验证，通过竖杆的自重，可以保证竖杆下端与混凝土梁紧密接触，实现百分表、竖杆和混凝土梁同步变形，百分表测得的竖向位移就是支座沉降。通过支座沉降测量装置实现了在环境箱外对混凝土梁支座沉降的测量。
[0036]参见图2、图3，后板4的中央设置有横杆进出口 27，横杆进出口 27与横杆21和夹具22、栓杆23、百分表24组成跨中挠度测量装置；横杆21通过螺纹与夹具22相连接，百分表24设置在横杆21的端部，夹具22上设置有栓杆23，栓杆23与夹具22通过螺纹活动连接，该跨中挠度测量装置对混凝土梁25进行跨中挠度的测量；
[0037]跨中挠度测量装置见图4，图4是图3的局部放大图；在夹具22的规定位置制作6个带有螺纹的螺孔，每个螺孔配有一个栓杆，栓杆和夹具通过螺纹连接。在混凝土梁的一端把夹具套上，移至跨中位置处，待定位完成后，将栓杆拧紧，栓杆前端与混凝土梁紧紧顶住，确保夹具和试件固定在一起。横杆21也通过螺纹与夹具22连接，将横杆21沿横杆进出口27伸出环境箱7，在横杆21端部设置百分表24。由于跨中挠度测量装置和混凝土梁固定在一起，则横杆、夹具和混凝土梁跨中挠度相等，因此通过百分表测得的竖向位移就是混凝土梁跨中挠度。通过此装置实现了在环境箱外对混凝土梁跨中挠度的测量。
[0038]利用本发明的超低温下混凝土梁受弯性能的试验装置的试验过程如下:
[0039]试验之前，先把环境箱7安装在通过下板2的两支座口设置的钢支座上，再将跨中挠度测量装置的夹具22安装在混凝土梁25的跨中位置。然后通过右板6的混凝土梁入口10将混凝土梁25放入环境箱7中，再将分配梁8的两个钢支座分别放入上板I的两支座口内，最后对混凝土梁25的位置进行微调。待混凝土梁25定位完成后，再在试验装置的上面架设分配梁8和千斤顶，关闭混凝土梁入口 10。然后将跨中挠度测量装置的横杆21通过螺纹固定在夹具22上，横杆21伸出环境箱7，伸出端设置百分表24。再将支座沉降测量装置的两竖杆通过竖杆进出口顶在混凝土梁的上表面，在竖杆上端设置百分表。最后，将液氮输出管伸入液氮入口 26，此时可以喷液氮进行降温，待环境箱内达到要求温度后，将液氮喷出速率调小，然后开始试验。试验过程中，通过控制液氮的喷出速率，来维持环境箱内设定的超低温度，使环境箱内保持恒温。
【权利要求】
1.一种超低温下混凝土梁受弯性能的试验装置，包括分配梁、跨中挠度测量装置和支座沉降测量装置，其特征在于，所述分配梁(8)的下面设置有环境箱(7)，环境箱(7)由上板(I)、下板⑵、前板(3)、后板(4)、左板(5)和右板(6)组成；前板(3)的中央设置有观测窗口(9)，右板(6)的中央设置有混凝土梁入口(10);上板(I)的中心线两侧对称设置有支座口 A(Il)和支座口 B (12)，用于放置钢支座，分配梁⑶置于钢支座之上；支座口 A(Il)和支座口 B (12)的两外侧对称设置有竖杆进出口 A (15)和竖杆进出口 B (16)，竖杆进出口A (15)与竖杆A (17)和百分表A (18)、竖杆进出口 B (16)与竖杆B (19)和百分表B (20)分别组成支座沉降测量装置；后板(4)的中央设置有横杆进出口(27)，横杆进出口(27)与横杆(21)和夹具(22)、栓杆(23)、百分表(24)组成跨中挠度测量装置，横杆(21)通过螺纹与夹具(22)相连接，百分表(24)设置在横杆(21)的端部，夹具(22)上设置有栓杆(23)，栓杆(23)与夹具(22)通过螺纹活动连接，该跨中挠度测量装置对混凝土梁(25)进行跨中挠度的测量；下板⑵的两侧对称设置有支座口 C (13)和支座口 D (14)，混凝土梁(25)置于支座口 C(13)和支座口 D(14)内设置的钢支座之上；前板(3)的左下端设置有液氮入口(26)，用于环境箱(7)的降温； 分配梁(8)的外部设置有千斤顶，以此对混凝土梁(25)施加荷载。
2.根据权利要求1的超低温下混凝土梁受弯性能的试验装置，其特征在于，所述环境箱(7)的上板(I)、下板(2)、前板(3)、后板(4)、左板(5)和右板(6)均为聚苯乙烯泡沫板。
3.根据权利要求1的超低温下混凝土梁受弯性能的试验装置，其特征在于，所述环境箱⑵的结构尺寸为2200 X 300 X 380mm。
【文档编号】G01N3/04GK104359768SQ201410578027
【公开日】2015年2月18日 申请日期:2014年10月24日 优先权日:2014年10月24日
【发明者】谢剑, 韩超, 魏强, 邱实 申请人:天津大学