一种混凝土材料泊松比测定装置及测定方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种混凝土材料泊松比测定装置及其测定方法，包括：位移计支架、球铰支座、箍圈和垫板；竖向固定有第一位移计和第二位移计的位移计支架连接在液压千斤顶的钢墩台上，钢墩台上放置球铰支座，箍圈设置在球铰支座与垫板之间，箍圈包含两个半圆箍片，两个半圆箍片的自由端之间设置第三位移计，垫板之上设置有力传感器。本发明专利技术的混凝土材料泊松比测定装置整体结构简单，测量方便，测试精度高，本发明专利技术的混凝土材料泊松比测定方法主要采用本发明专利技术的混凝土材料泊松比测定装置对混凝土材料试件进行测定。

Concrete material Poisson ratio measuring device and measuring method

The invention discloses a method for the determination of the Poisson's ratio of concrete, measuring device and comprises a displacement meter bracket, ball hinge support, hoop and a fixed plate; the vertical displacement of the first displacement meter and the second meter displacement meter bracket is connected to the steel pier hydraulic jack, steel pier Taiwan placed on the ball hinge support hoop ring is arranged between the ball hinge support and plate hoop comprises two semicircle hoops, between the two semi-circular hoop sheet arranged on the free end of the third displacement meter, plate is arranged on the force sensor. The overall structure of the concrete material of the present invention than Poisson measuring device has the advantages of simple, convenient measurement, high accuracy, the invention of the concrete material Poisson ratio determination method mainly adopts the concrete material of the present invention than Poisson determination device of concrete specimens were measured.

【技术实现步骤摘要】
一种混凝土材料泊松比测定装置及测定方法
本专利技术属于实验设备
，尤其涉及一种混凝土材料泊松比测定装置。
技术介绍
泊松比是指材料在单向受拉或受压时，其横向正应变与轴向正应变的绝对值的比值，也叫横向变形系数，是反映材料横向变形的弹性常数。混凝土、生土等土工材料的泊松比是反应其弹性阶段横向变形能力的重要力学特性指标，因此准确测量出混凝土等土工材料的泊松比对于科研与实际工程都有着重要的意义。然而《普通混凝土力学性能试验方法标准GB/T50081-2016》中并未给出如何测定混凝土泊松比的试验方法，可供参考的相关资料也十分有限。由于暂无相关试验规范遵循，目前用于测定混凝土等土工材料泊松比的试验方法较为杂乱，测量精度也参差不齐。
技术实现思路
为了解决以上问题，本专利技术提供了一种混凝土材料泊松比测定装置和一种混凝土材料泊松比测定方法，该测定装置整体结构简单，测量方便，测试精度高，该测定方法主要采用该测定装置对混凝土材料试件进行测定。为达到上述目的，本专利技术采用以下技术方案予以解决。本专利技术提出一种混凝土材料泊松比测定装置，包括：位移计支架、球铰支座、箍圈和垫板；所述位移计支架的底部连接在液压千斤顶的钢墩台上，所述位移计支架上竖向固定有多个第一位移计和多个第二位移计；所述球铰支座放置在所述钢墩台上，所述球铰支座的台面上垂直设置有导向柱，至少一个所述第一位移计的撞针向下顶在所述球铰支座的台面上；所述箍圈水平设置，所述箍圈铰接在一个套管上，所述箍圈通过所述套管套装在所述导向柱上，所述箍圈包含两个半圆箍片，每个所述半圆箍片的一端为铰接端，另一端为自由端，两个所述半圆箍片通过铰接端相铰接，两个所述半圆箍片的自由端之间可拆卸连接有拉簧，其中一个所述半圆箍片的自由端上水平设置有第三位移计，所述第三位移计的撞针顶在另一个所述半圆箍片的自由端上；所述垫板水平设置在所述箍圈的正上方，所述垫板的上方设置有力传感器，所述垫板上设置有导向孔，所述垫板通过所述导向孔套装在所述导向柱上，至少一个所述第二位移计的撞针向下顶在所述垫片的上表面。根据本专利技术的混凝土材料泊松比测定装置，试验人员在对混凝土或者生土制成的材料试件进行泊松比测定时，需要将箍圈套在材料试件侧壁上，同时将垫板垫在材料试件顶部，测定时随着液压千斤顶的向下压缩，材料试件发生竖向变形和横向变形，第一位移计和第二位移计的撞针分别顶在球铰支座的台面上和垫板的上表面，可准确测量出材料试件的竖向变形量，箍圈上的第三位移计可准确测量出材料试件的周长变形量，以此可换算出材料试件的直径变形量，最后根据相应公式可准确计算出混凝土或者生土制成的材料试件的泊松比和弹性模量。本专利技术的混凝土材料泊松比测定装置的结构简单，测量方便，测试精度高，可对混凝土材料或生土材料的泊松比测定试验进行规范，易于推广使用。作为优选的，所述箍圈包括三组，三组所述箍圈分别铰接在所述套管的上端、中部和下端，每组所述箍圈上的一个所述半圆箍片的自由端上分别设置有一个所述第三位移计。根据本专利技术的混凝土材料泊松比测定装置，三组箍圈可分别采集同一材料试件的上部、中部和下部的横向变形量，其采集区域较大，因此所测得的径向变形数据的误差较小，提高了试验测量的准确性。作为优选的，每个所述箍圈上的两个所述半圆箍片的自由端上分别设置有端板，其中一个所述端板上设置有通孔，所述第三位移计的撞针穿过所述通孔顶在另一个所述半圆箍片上的所述端板上。根据本专利技术的混凝土材料泊松比测定装置，半圆箍片上的端板可用来固定第三位移计，同时第三位移计的撞针穿过所在端板上的通孔后顶在另一个半圆箍片上的端板上。当材料试件横向变形时，两个半圆箍片上被撑开，两个端板相分离，第三位移计上的撞针可准确测量到两个端板之间增大的距离，即材料试件的侧壁的周长的增加量。作为优选的，所述端板上还设置有挂钩，所述拉簧的两端分别与所述端板上的所述挂钩相连接。根据本专利技术的混凝土材料泊松比测定装置，两个半圆箍片上的端板上分别设置有挂钩，拉簧的两端分别与两个端板上的挂钩相连接，使箍圈在试验前围绕在材料试件的侧壁上不会脱落，在材料试件横向变形后拉簧也随之拉伸，保证箍圈与材料试件支架的紧密贴合，进而保证了第三位移计对材料试件的横向变化量的测量的准确性。作为优选的，所述第一位移计的数量为两个，两个所述第一位移计的撞针分别向下顶在所述球铰支座的台面上靠近其两侧的位置；所述第二位移计的数量为两个，两个所述第二位移计的撞针分别向下顶在所述垫板的上表面上靠近其两侧的位置。根据本专利技术的混凝土材料泊松比测定装置，两个第一位移计分别在球铰支座的台面上靠近其两侧的位置进行测量，两个第二位移计分别在垫板的上表面上靠近其两侧的位置进行测量，可采集到两组数据，通过两组数据即可检测到材料试件是否在竖直方向发生偏斜变形，有助于试验人员对测量到的材料试件的竖向变形数据进行修正。作为优选的，所述位移计支架的数量有两个，两个所述位移计支架分别设置在所述球铰支座和所述垫板的两侧，每个所述位移计支架上固定有一个所述第一位移计和一个所述第二位移计。根据本专利技术的混凝土材料泊松比测定装置，两个位移计支架分别设置在球铰支座和垫板的两侧，两个相互独立的位移计支架上分别设置有第一位移计和第二位移计，可保证两个位移计支架上的第一位移计和第二位移计所采集到的竖向变形数据的独立性和准确性。本专利技术还提出一种混凝土材料泊松比测定方法，采用以上内容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Fa，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Fa，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Fa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ε0H、材料试件在受到载荷Fa时两侧的竖向变形平均值εaH和材料试件在受到载荷Fa时试件截面平均周长伸长量Δεd；步骤06：计算出最后一次从F0加荷到Fa时材料试件的径向变形平均值ΔnR和材料试件的竖向变形平均值ΔnH计算出材料试件的泊松比μ：其中，ΔnH＝εaH—ε0H；ΔnR＝(πd+Δεd)/π—d；d为材料试件的截面直径。附图说明下面结合附图和具体实施例对本专利技术做进一步详细说明。图1是本专利技术的混凝土材料泊松比测定装置的正向结构示意图；图2是本专利技术的混凝土材料泊松比测定装置的侧向结构示意图；图3是图1和图2中的箍圈的结构示意图；图4是图3中的箍圈上半圆箍片的端部的细节结构示意图。在图1至图4中，1位移计支架；101第一位移计；102第二位移计；2液压千斤顶；3钢墩台；4球铰支座；401导向柱；5箍圈；501半圆箍片；502拉簧；503第三位移计；504端板；505挂钩；6套管；7垫片；8力传感器；9材料试件。具体实施方式参照图1和图2，本专利技术的第一方面的实施例提出一种混凝土材料泊松比测定装置，包括：位移计支架1、球铰支座4、箍圈5和垫板；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和多个第二位移本文档来自技高网...

【技术保护点】
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；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片(7)的上表面。...

【技术特征摘要】
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；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片(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，所述箍圈(5)包括三组，三组所述箍圈(5)分别铰接在所述套管(6)的上端、中部和下端，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)。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，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。4.根据权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：王毅红，兰官奇，王天涯，石丹，刘瑞元，徐荀，吴琴容，丁思远，闫刘学，余冲，刘乐，董新勇，
申请(专利权)人：长安大学，
类型：发明
国别省市：陕西,61