[实用新型]混凝土轴拉测试装置

说明书

本实用新型涉及一种混凝土轴拉测试装置，具有左右可调节的圆弧断面，通过圆弧断面的接触加载可最大程度的解决轴拉加载过程中试件由于应力集中造成试件破坏，导致轴拉测试失败的问题；设计分成上下两个部分，通过销杆进行连接，加载过程中可根据偏心情况通过调节平衡杆保证试件轴向加载；将声发射无损探伤定位系统引入到轴拉测试系统中，借助AE传感器采集材料开裂或变形过程产生的声发射信号，经计算机处理，从而得到表征缺陷特征的参数，进而得到加载过程中试件发生损伤的位置。

技术领域

本实用新型涉及混凝土力学性能测试领域，具体为混凝土轴拉测试装置。

背景技术

直接拉伸试验能使得混凝土试件处于均匀的单向拉应力场，保证试件裂缝的开展和失效均发生在此区域，测得的直接拉伸强度可以认为是能真实反映混凝土的抗拉强度。但混凝土直接拉伸试验需要精密的测试仪器以及精确的对中和夹头装置。近年来随着超高性能混凝土（Ultra-High Performance Concrete，简称UHPC）等一系列具有优异力学性能的混凝土材料的发展，获得真实的混凝土抗拉力学性能（包括抗拉强度、拉伸荷载作用下结构的损伤状态以及应力-应变曲线等指标）对更加合理的进行混凝土结构的设计至关重要。对于UHPC等超高性能混凝土，在拉伸弹性段“屈服”时的应变约为200微应变，每100mm标距的变形仅20微米左右，这对测试系统的加载精度和夹具的设计有相当高的要求；UHPC在钢筋屈服前呈多点微裂纹分布，常规的裂缝观测手段较难反应UHPC的损伤状态；由于UHPC具有明显的尺寸效应，因此对试件的截面尺寸具有一定要求，但是大尺寸的轴拉试件带来了容易偏心，难以实现对中加载等问题。

混凝土轴拉试件可以分为外夹式、预埋式和粘贴式，预埋式容易产生端部应力集中和偏心的问题；粘贴式可以避免应力集中的问题，但是粘贴式较难获得轴拉应力-应变曲线的下降段；外加式对试件的形状尺寸要求较高，否则容易出现夹持处应力集中、易发生夹持处断裂的情况。

相似技术（产品）简述：

1、一种混凝土轴向拉伸试验测试装置，专利号201320185453.7，其技术方案是：基于试件上的拉环与试验机上拉力接头之间，易产生轴线偏心而进行的改善。该混凝土轴向拉伸试验测试装置包括有试件上的拉环及试验机上球形拉力接头，在试件上的拉环与试验机上球形拉力接头之间连接柔性拉力绳，柔性拉力绳由多个封闭圆环串联在一起，柔性拉力绳两端分别连接上拉钩和下拉钩，用于连接试件上的拉环与球形拉力接头。通过柔性拉力绳中串联圆环之间相互调整轴线，减少试件与试验机施力轴线产生的偏心，实现混凝土拉伸试验结果准确度提高。

2、大尺寸全级配混凝土轴拉试验机，专利号：201110122236.9，提出涉及一种可进行大尺寸全级配混凝土轴向拉伸应力一变形全过程测试的轴拉试验机。通过磁流变阻尼器元件的设置,试验机具有变刚度特性,与普通试验机、并联刚性元件的改装试验机等传统试验机相比,该试验机可实现大尺寸全级配混凝土试件断裂破坏过程的稳定可控,并且造价低、极限载荷、净空限制小、结构设计简单、容易维护。

3、混凝土构件施加轴向拉伸荷载的试验装置，专利号：201510863028.2，工作原理如下：翼缘截面是梯形,由标准尺寸钢模具成型,具体使用时,安装承载螺杆、螺帽和承载钢板后,通过旋转两端带有反丝细螺纹的承载螺杆使两端螺帽产生施加于承载钢板的推力,从而实现轴向拉伸荷载的施加,荷载大小由固定在试件两侧的应变计定量。承载螺杆周围的混凝土约束承载螺杆防止加载过程中承载螺杆失稳。施加轴拉荷载的试件可以置于环境箱中进行介质传输研究,也可以在介质传输试验的同时施加不断变化荷载,以确定持续荷载或渐变荷载对介质传输的影响。

发明内容

本实用新型旨在克服现有技术的缺陷，提供一种混凝土轴拉测试装置，测试较大截面尺寸的混凝土试件轴拉全应力-应变关系曲线及不同加载阶段试件内部损伤状态的测试系统，可用于普通混凝土、超轻高强、超高性能混凝土轴拉应力应变全过程曲线的测试及加载过程中试件内部损伤状态的监测。