加载装置及混凝土梁荷载与环境耦合试验装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及力学试验装置技术领域，是一种加载装置，其包括第一夹板、第二夹板、第三夹板，第一夹板上侧的第一丝杆上安装有第一螺母，第三夹板下侧的第一丝杆上安装有第二螺母，第一夹板上侧的第二丝杆上安装有第三螺母，第三夹板下侧的第二丝杆上安装有第四螺母；在第一夹板下端面和第二夹板上端面碟形弹簧组位置的内部设置企口咬合结构，第二夹板下端面和第三夹板上端面沿轴向设置辊轴。本实用新型专利技术符合混凝土梁的实际受力形式，使用及安拆方便，属于弹簧类加载装置，采用的弹簧为碟形弹簧组，可以对较大尺寸的试件乃至构件进行加载，不占用较大空间，提高加载装置的施力准确性和持力稳定性，对试件没有损伤。本实用新型专利技术还公开了一种混凝土梁荷载与环境耦合试验装置。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及力学试验装置
，是一种加载装置及混凝土梁荷载与环境耦合试验装置。
技术介绍
为更加符合混凝土结构服役期间的受力状态，在研究混凝土结构受环境侵蚀作用的同时，需用一种加载装置对其施加持续荷载。现有混凝土梁加载装置包括杠杆类加载装置、螺母类加载装置、弹簧类加载装置、机械自动化类加载装置四类，这些加载装置在使用过程中存在如下问题：杠杆类加载装置的试件尺寸不能过大，否则会占用很大的平面空间。如果采取缩短杠杆臂的长度或增加配重的措施以提高施力的大小，会造成试验结果不精确，且杠杆臂的减少程度有限。杠杆类加载装置一般通过调整杠杆长度或者配重的大小控制施加力的大小，加载精度不高，加载大小需要依据计算得出。在持力的同时，易受人为因素的干扰。安装工序较复杂，所需配件尺寸较大，拆卸后的存放有一定困难；螺母类加载装置，有的研究为了保持施力后荷载不变，通常在混凝土受弯构件端部预留孔洞，安装对拉丝杆持力，这样不仅会损伤试件的截面，造成应力集中，而且与混凝土梁实际受力不符。为判断施力的大小，一般需配套使用应力传感器，但耐久性试验所需时间长且一般需连续工作，传感器的工作寿命达不到使用要求，每套加载装置安装一套传感器成本较高，或者通过应力扳手的扭矩大小、贴于丝杆上的电阻应变片的读数控制加载力的大小，但精准程度都没有传感器高，且都需要公式换算得到施加力的大小。同时螺母类加载装置由于紧固件应力松弛和混凝土徐变现象（其中混凝土的徐变影响较小），需要定期调节以保持加载的稳定性。并且在使用过程中，螺母类加载装置丝杆的丝口位置在反复施力过程中保护层会被破坏。螺母类加载装置不能适用于冻融箱，因为用扳手拧固的螺栓在冻融循环中可能会浸入水或者溶液，将引起螺栓摩擦系数的变化，摩擦系数微小的变化会造成很大的荷载变化；有的弹簧类加载装置也会在混凝土受弯构件端部预留孔洞，安装对拉丝杆持力，不仅会损伤试件的截面，造成应力集中，而且与混凝土梁实际受力不符。目前研究使用的弹簧多为压缩弹簧，这种弹簧在使用过程中可能会出现刚度退化，产生塑性应变，弹簧压缩量与荷载不再呈线性变化，造成持力稳定的程度不高；机械自动化类加载装置普遍采用千斤顶，千斤顶内的油缸微小的体积变化就会造成力的较大变化，因此，在持载过程中，千斤顶内油缸体积的微小减少会损失很大的力，持载稳定性不高，一般一个千斤顶只能对一个试件进行加载，效率较低，成本较高。
技术实现思路
本技术提供了一种加载装置及混凝土梁荷载与环境耦合试验装置，克服了上述现有技术之不足，能有效解决现有混凝土加载装置存在的损伤构件的截面、与混凝土梁实际受力不符、试件尺寸受限制、占用空间大、施力不准确、持力不稳定、耐久性差、成本较高的问题。本技术的第一种技术方案是通过以下措施来实现的：一种加载装置，包括第一夹板、第二夹板、第三夹板、第一丝杆、第二丝杆、第一碟形弹簧组、第二碟形弹簧组，第一丝杆由上至下依次穿过第一夹板、第一碟形弹簧组、第二夹板、第三夹板，第一夹板上侧的第一丝杆上安装有第一螺母，第三夹板下侧的第一丝杆上安装有第二螺母，第二丝杆由上至下依次穿过第一夹板、第二碟形弹簧组、第二夹板、第三夹板，第一夹板上侧的第二丝杆上安装有第三螺母，第三夹板下侧的第二丝杆上安装有第四螺母，第一丝杆与第二丝杆平行设置。下面是对上述技术技术方案的进一步优化或/和改进：上述还包括企口咬合结构，企口咬合结构包括第一上筒体、第一下筒体、第二上筒体、第二下筒体，第一上筒体的外径、第一下筒体的外径与第一碟形弹簧组的内径相同，第二上筒体的外径、第二下筒体的外径与第二碟形弹簧组的内径相同，第一上筒体的下部侧壁设有沿周向均布的至少两个凸起和至少两个凹槽，第一下筒体的上部侧壁设有沿周向均布的至少两个凸起和至少两个凹槽，第一上筒体的凸起数量与第一下筒体的凹槽数量相等，第一上筒体的外径与第一下筒体的外径相同，第一上筒体的内径与第一下筒体的内径相同，第一上筒体的上端固定安装在第一夹板的下端面上，第一夹板上设有安装第一丝杆的第一螺栓孔、安装第二丝杆的第二螺栓孔，第二夹板上设有安装第一丝杆的第三螺栓孔、安装第二丝杆的第四螺栓孔，第一上筒体的轴心与第一螺栓孔的轴心重合，第一下筒体的下端固定安装在第二夹板的上端面上，第一下筒体的轴心与第三螺栓孔的轴心重合；第一上筒体和第一下筒体均位于第一碟形弹簧组的内部，第一上筒体和第一下筒体分别安装在第一丝杆的外壁上，第一上筒体位于第一下筒体的上方，第一上筒体上的凸起与第一下筒体上的凹槽插接配合，第一上筒体上的凹槽与第一下筒体上的凸起插接配合，形成齿状咬合；第二上筒体的下部侧壁设有沿周向均布的至少两个凸起和至少两个凹槽，第二下筒体的上部侧壁设有沿周向均布的至少两个凸起和至少两个凹槽，第二上筒体的凸起数量与第二下筒体的凹槽数量相等，第二上筒体的外径与第二下筒体的外径相同，第二上筒体的内径与第二下筒体的内径相同，第二上筒体的上端固定安装在第一夹板的下端面上，第二上筒体的轴心与第二螺栓孔的轴心重合，第二下筒体的下端固定安装在第二夹板的上端面上，第二下筒体的轴心与第四螺栓孔的轴心重合；第二上筒体和第二下筒体均位于第二碟形弹簧组的内部，第二上筒体和第二下筒体分别安装在第二丝杆的外壁上，第二上筒体位于第二下筒体的上方，第二上筒体上的凸起与第二下筒体上的凹槽插接配合，第二上筒体上的凹槽与第二下筒体上的凸起插接配合，形成齿状咬合。上述第一碟形弹簧组与第二碟形弹簧组相同，第一碟形弹簧组为单片碟簧，或第一碟形弹簧组为N个同规格叠合组合碟簧，或第一碟形弹簧组为N个同规格对合组合碟簧，或第一碟形弹簧组为N个同规格叠合与M个同规格对合组成复合组合碟簧，N、M为不小于2的自然数，N、M不必相同。上述第二夹板的下端面固定安装有轴向沿左右方向的辊轴，第三夹板的上端面固定安装有轴向沿左右方向的辊轴。本技术的第二种技术方案是通过以下措施来实现的：一种混凝土梁荷载与环境耦合试验装置，除包括以上所述的加载装置，还包括第一待试验混凝土梁和第二待试验混凝土梁，第一待试验混凝土梁位于第二待试验混凝土梁的上方，第一待试验混凝土梁和第二待试验混凝土梁背对上下叠放，一套加载装置夹持在第一待试验混凝土梁和第二待试验混凝土梁的前端，另一套加载装置夹持在第一待试验混凝土梁和第二待试验混凝土梁的后端，第一待试验混凝土梁与第二待试验混凝土梁在加载点之间净跨的三分点处设有两个辊轴，第一待试验混凝土梁和第二待试验混凝土梁位于第一丝杆、第二夹板、第二丝杆、第三夹板围成的框体内。本技术结构合理而紧凑，使用方便，属于弹簧类加载装置，采用的弹簧为碟形弹簧组，可以对较大尺寸的试件乃至构件进行加载，不占用较大空间，使用碟形弹簧组加载后不卸载，依靠弹簧持力，对试件没有损伤；通过测量碟形弹簧组的压缩量，利用胡克定律计算施力的大小；碟形弹簧组的荷载、压缩量关系曲线事先通过压力试验机测得，再根据游标卡尺测量碟形弹簧组的压缩量判断施加力的大小，误差较小；与螺母类加载装置相比，弹簧类加载装置出现紧固件应力松弛的程度要小很多，持力稳定性较高；本技术提供的加载装置适用范围较广，混凝土梁的尺寸变化幅度较大；刚度退化幅度小，试验过程中可忽略不计；另外，可以改变碟形弹簧组的组成方式，包括碟形弹簧的个本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种加载装置，其特征在于包括第一夹板、第二夹板、第三夹板、第一丝杆、第二丝杆、第一碟形弹簧组、第二碟形弹簧组，第一丝杆由上至下依次穿过第一夹板、第一碟形弹簧组、第二夹板、第三夹板，第一夹板上侧的第一丝杆上安装有第一螺母，第三夹板下侧的第一丝杆上安装有第二螺母，第二丝杆由上至下依次穿过第一夹板、第二碟形弹簧组、第二夹板、第三夹板，第一夹板上侧的第二丝杆上安装有第三螺母，第三夹板下侧的第二丝杆上安装有第四螺母，第一丝杆与第二丝杆平行设置。

【技术特征摘要】
1.一种加载装置，其特征在于包括第一夹板、第二夹板、第三夹板、第一丝杆、第二丝杆、第一碟形弹簧组、第二碟形弹簧组，第一丝杆由上至下依次穿过第一夹板、第一碟形弹簧组、第二夹板、第三夹板，第一夹板上侧的第一丝杆上安装有第一螺母，第三夹板下侧的第一丝杆上安装有第二螺母，第二丝杆由上至下依次穿过第一夹板、第二碟形弹簧组、第二夹板、第三夹板，第一夹板上侧的第二丝杆上安装有第三螺母，第三夹板下侧的第二丝杆上安装有第四螺母，第一丝杆与第二丝杆平行设置。2.根据权利要求1所述的加载装置，其特征在于还包括企口咬合结构，企口咬合结构包括第一上筒体、第一下筒体、第二上筒体、第二下筒体，第一上筒体的外径、第一下筒体的外径与第一碟形弹簧组的内径相同，第二上筒体的外径、第二下筒体的外径与第二碟形弹簧组的内径相同，第一上筒体的下部侧壁设有沿周向均布的至少两个凸起和至少两个凹槽，第一下筒体的上部侧壁设有沿周向均布的至少两个凸起和至少两个凹槽，第一上筒体的凸起数量与第一下筒体的凹槽数量相等，第一上筒体的外径与第一下筒体的外径相同，第一上筒体的内径与第一下筒体的内径相同，第一上筒体的上端固定安装在第一夹板的下端面上，第一夹板上设有安装第一丝杆的第一螺栓孔、安装第二丝杆的第二螺栓孔，第二夹板上设有安装第一丝杆的第三螺栓孔、安装第二丝杆的第四螺栓孔，第一上筒体的轴心与第一螺栓孔的轴心重合，第一下筒体的下端固定安装在第二夹板的上端面上，第一下筒体的轴心与第三螺栓孔的轴心重合；第一上筒体和第一下筒体均位于第一碟形弹簧组的内部，第一上筒体和第一下筒体分别安装在第一丝杆的外壁上，第一上筒体位于第一下筒体的上方，第一上筒体上的凸起与第一下筒体上的凹槽插接配合，第一上筒体上的凹槽与第一下筒体上的凸起插接配合，形成齿状咬合；第二上筒体的下部侧壁设有沿周向均布的至少两个凸起和至少两个凹槽，第二下筒体的上部侧壁设有沿周向均布的至少两个凸起和至少两个凹槽，第二上筒体的凸起数量与...

【专利技术属性】
技术研发人员：张广泰，陈柳灼，陈彪汉，田虎学，王骐，崔翔，李悦，
申请(专利权)人：新疆大学，
类型：新型
国别省市：新疆;65