[发明专利]一种混凝土材料泊松比测定装置及测定方法

权利要求书

1.一种混凝土材料泊松比测定装置，其特征在于，包括：

位移计支架(1)，所述位移计支架(1)的底部连接在液压千斤顶(2)的钢墩台(3)上，所述位移计支架(1)上竖向固定有多个第一位移计(101)和多个第二位移计(102)；

球铰支座(4)，所述球铰支座(4)放置在所述钢墩台(3)上，所述球铰支座(4)的台面上垂直设置有导向柱(401)，至少一个所述第一位移计(102)的撞针向下顶在所述球铰支座(4)的台面上；

箍圈(5)，所述箍圈(5)水平设置，所述箍圈(5)铰接在一个套管(6)上，所述箍圈(5)通过所述套管(6)套装在所述导向柱(401)上，所述箍圈(5)包含两个半圆箍片(501)，每个所述半圆箍片(501)的一端为铰接端，另一端为自由端，两个所述半圆箍片(501)通过铰接端相铰接，两个所述半圆箍片(501)的自由端之间可拆卸连接有拉簧(502)，其中一个所述半圆箍片(501)的自由端上水平设置有第三位移计(503)，所述第三位移计(503)的撞针顶在另一个所述半圆箍片(501)的自由端上；所述箍圈(5)包括三组，每组所述箍圈(5)上的一个所述半圆箍片(501)的自由端上分别设置有一个所述第三位移计(503)；

每个所述箍圈(5)上的两个所述半圆箍片(501)的自由端上分别设置有端板(504)，其中一个所述端板(504)上设置有通孔，所述第三位移计(503)的撞针穿过所述通孔顶在另一个所述半圆箍片(501)上的所述端板(504)上；

所述端板(504)上还设置有挂钩(505)，所述拉簧(502)的两端分别与所述端板(504)上的所述挂钩(505)相连接；

垫板(7)，所述垫板(7)水平设置在所述箍圈(5)的正上方，所述垫板(7)的上方设置有力传感器(8)，所述垫板(7)上设置有导向孔，所述垫板(7)通过所述导向孔套装在所述导向柱(401)上，至少一个所述第二位移计(102)的撞针向下顶在所述垫板(7)的上表面。

2.根据权利要求1所述的混凝土材料泊松比测定装置，其特征在于，所述第一位移计(101)的数量为两个，两个所述第一位移计(101)的撞针分别向下顶在所述球铰支座(4)的台面上靠近其两侧的位置；所述第二位移计(102)的数量为两个，两个所述第二位移计(102)的撞针分别向下顶在所述垫板(7)的上表面上靠近其两侧的位置。

3.根据权利要求2所述的混凝土材料泊松比测定装置，其特征在于，所述位移计支架(1)的数量有两个，两个所述位移计支架(1)分别设置在所述球铰支座(4)和所述垫板(7)的两侧，每个所述位移计支架(1)上固定有一个所述第一位移计(101)和一个所述第二位移计(102)。

4.一种混凝土材料泊松比测定方法，其特征在于，采用权利要求1至3中所述的混凝土材料泊松比测定装置对混凝土材料或生土材料进行泊松比测定，包括以下步骤：

步骤02：先对将材料试件施加预定大小的初始载荷值F₀，保持一段时间后继续加压至预定大小的额定载荷值F_a，然后卸载值初始载荷值F₀，最后再加压至预定大小的额定载荷值F_a，重复以上步骤三至五遍，同时记录第一位移计、第二位移计和第三位移计的数值；

步骤04：在最后一次从初始载荷值F₀加压至载荷值F_a时通过第一位移计、第二位移计和第三位移计分别测量出材料试件在受到载荷F₀时两侧的竖向变形平均值ε⁰_H、材料试件在受到载荷F_a时两侧的竖向变形平均值ε^a_H和材料试件在受到载荷F_a时试件截面平均周长伸长量Δε_d；

步骤06：计算出最后一次从F₀加荷到F_a时材料试件的径向变形平均值Δn_R和材料试件的竖向变形平均值Δn_H计算出材料试件的泊松比μ：

其中，Δn_H＝ε^a_H-ε⁰_H；Δn_R＝(πd+Δε_d)/π-d；d为材料试件的截面直径。