一种新型混凝土轴向拉伸试验装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种新型混凝土轴向拉伸试验装置，包括刚性架组件、球铰组件及拉头，所述的刚性架组件包括上横梁、下横梁，上横梁、下横梁通过拉伸圆钢和螺栓连接固定，上横梁、下横梁分别通过销钉连接拉头，受拉混凝土试件的两端卡接在拉头内；上横梁、下横梁上与拉头轴心对应位置设有拉杆，拉杆的一端连接固定拉头，拉杆的另一端连接球铰组件，拉头、拉杆的轴线重合；球铰组件通过连接圆钢与万能试验机连接。该装置能较好保证轴心受拉，较好地满足刚度和测试精度的试验要求，解决现有高精度万能试验机刚度不足的问题，进而精确测试混凝土试件峰值强度以后的应力应变曲线。

【技术实现步骤摘要】
一种新型混凝土轴向拉伸试验装置
本技术涉及试验检测装置，确切地说是一种新型混凝土轴向拉伸试验装置。
技术介绍
混凝土作为一种脆性材料，抗压强度高而抗拉强度低，混凝土的抗拉强度是反映混凝土材料力学性能的重要指标之一。目前，混凝土抗拉强度的测试有两大难题：一是试验时试件难以保证轴心受拉状态，导致抗拉强度指标测试出现误差；二是试验机的整体刚度和测试精度难以满足试验要求，导致无法精确测试混凝土试件峰值后下降段的应力应变曲线。迄今为止，混凝土的抗拉强度指标测试普遍采用的仍然是间接拉伸试验法，如劈裂试验、弯曲试验。然而混凝土劈裂试验和弯曲试验时混凝土的应力状态与轴向直接拉伸试验明显不同，劈裂试验和弯曲试验不能代替轴向拉伸试验，轴向直接拉伸试验是获得混凝土抗拉强度指标最适合、最基本的试验，同时也是精确获得其极限拉应变和全应力应变曲线的唯一方法，因此开展轴向直接拉伸试验装置的研制具有十分重要的理论意义和工程应用价值。
技术实现思路
本技术要解决的技术问题是提供一种新型混凝土轴向拉伸试验装置，该装置能较好保证轴心受拉，较好地满足刚度和测试精度的试验要求，解决现有高精度万能试验机刚度不足的问题，进而精确测试混凝土试件峰值强度以后的应力应变曲线。为解决上述技术问题，本技术采用如下技术手段：一种新型混凝土轴向拉伸试验装置，包括刚性架组件、球铰组件及拉头，所述的刚性架组件包括上横梁、下横梁，上横梁、下横梁通过拉伸圆钢和螺栓连接固定，上横梁、下横梁分别通过销钉连接拉头，受拉混凝土试件的两端卡接在拉头内；上横梁、下横梁上与拉头轴心对应位置设有拉杆，拉杆的一端连接固定拉头，拉杆的另一端连接球铰组件，拉头、拉杆的轴线重合；球铰组件通过连接圆钢与万能试验机连接。与现有技术相比，其突出的特点是：通过设置球铰组件，球铰组件装置使得拉杆可在一定范围内转动，消除了受拉混凝土试件直接拉伸时的偏心问题；通过设置刚性架组件，刚性架组件拉伸圆钢与混凝土试件共同受拉，试件裂纹逐步扩展时，刚性架所承担的拉力逐渐增加，借助此技术手段解决高精度万能试验机刚度不足的问题，进而精确测试混凝土峰值强度以后的应力应变曲线。进一步的优选技术方案如下：所述的拉杆为带螺纹的方形拉杆。通过设置带螺纹的方形拉杆，便于拆卸。所述的拉伸圆钢对称设置在刚性架组件的两侧。上述设置，可保证拉伸圆钢受力均衡。所述的拉伸圆钢的两端均设有螺纹、螺帽。上述设置，便于调节、固定拉伸圆钢。所述的拉伸圆钢的的直径为20mm。20mm拉伸圆钢，能较好地满足试验的需要。所述的受拉混凝土试件与试验装置拉头之间将预留垫层间隙，垫层间隙内设置橡胶垫。设置橡胶垫，以消除可能出现的局部应力集中并方便试件放入。所述的橡胶垫厚度为3mm。3mm厚度的橡胶垫，能较好地满足试验的需要。附图说明图1为混凝土直接拉伸试验装置的整体示意图。图2为混凝土直接拉伸试验装置的可拆卸钢架示意图。图3为拉伸试验装置组件示意图。图4为受拉混凝土试件的示意图。附图标记说明：1-刚性架组件；2-拉伸圆钢；3-螺栓；4-拉头；5-拉杆；6-球铰组件；7-连接圆钢；8-销钉。具体实施方式下面结合实施例，进一步说明本技术。参见图1-图4可知，本技术的一种新型混凝土轴向拉伸试验装置，由刚性架组件1、球铰组件6及拉头4组成；所述的刚性架组件1包括上横梁、下横梁，上横梁、下横梁通过拉伸圆钢2和螺栓3连接固定，上横梁、下横梁分别通过销钉8连接拉头4，受拉混凝土试件的两端卡接在拉头4内；上横梁、下横梁上与拉头4轴心对应位置设有拉杆5，拉杆5的一端连接固定拉头4，拉杆5的另一端连接球铰组件6，拉头4、拉杆5的轴线重合；球铰组件6通过连接圆钢7与万能试验机连接。拉杆5为带螺纹的方形拉杆5；通过设置带螺纹的方形拉杆5，便于拆卸。拉伸圆钢2对称设置在刚性架组件1的两侧，上述设置，可保证拉伸圆钢2受力均衡。拉伸圆钢2的两端均设有螺纹、螺帽，上述设置，便于调节、固定拉伸圆钢2。拉伸圆钢2的的直径为20mm，20mm拉伸圆钢2，能较好地满足试验的需要。受拉混凝土试件与试验装置拉头4之间将预留垫层间隙，垫层间隙内设置橡胶垫。设置橡胶垫，以消除可能出现的局部应力集中并方便试件放入。橡胶垫厚度为3mm，3mm厚度的橡胶垫，能较好地满足试验的需要。本技术所涉及的试验方法如下：首先将拉伸试验装置组件与可拆卸刚性架组件1通过上下带螺纹的方形拉杆5与球铰组件6连接，并借助销钉8固定刚性架组件1的位置；借助螺栓3把刚性架横梁与连接圆钢7预先紧固；将混凝土试件安放在拉伸试验装置组件的上下拉头4之间；最后把组装好的拉伸试验装置连同试件一起与万能试验机连接；在刚性架的拉伸圆钢2以及混凝土试件上粘贴应变片，并通电测试。开动试验机，先施加一个较小的拉力，观察拉伸圆钢2的应变；试验时需保证两侧拉伸圆钢2拉应变相同，如不一致需调整刚性架上的螺栓3。拉伸圆钢2的应变调整完成后，将试验机拉力卸载至零；然后重新开动试验机，以等应变的方式给试件施加拉力，持续加载直至试件完全断裂丧失抗拉能力。试验时需测试拉伸圆钢2的应变和混凝土试件的应变。设试验机的拉力为F，则混凝土试件所受到的拉力为：（1）式中，为拉伸圆钢2的弹性模量，为拉伸圆钢2的截面积。混凝土试件所受到的拉应力为：（2）式中，为混凝土试件的截面积。最后基于以上测试数据和计算公式，绘制出混凝土试件的拉应力应变曲线（曲线），测得混凝土的抗拉强度与极限拉应变。通过设置球铰组件6，球铰组件6装置使得拉杆5可在一定范围内转动，消除了受拉混凝土试件直接拉伸时的偏心问题；通过设置刚性架组件1，刚性架组件1拉伸圆钢2与混凝土试件共同受拉，试件裂纹逐步扩展时，刚性架所承担的拉力逐渐增加，借助此技术手段解决高精度万能试验机刚度不足的问题，进而精确测试混凝土峰值强度以后的应力应变曲线。以上所述仅为本技术较佳可行的实施例而已，并非因此局限本技术的权利范围，凡运用本技术说明书及附图内容所作的等效结构变化，均包含于本技术的权利范围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种新型混凝土轴向拉伸试验装置，包括刚性架组件、球铰组件及拉头，其特征在于：所述的刚性架组件包括上横梁、下横梁，上横梁、下横梁通过拉伸圆钢和螺栓连接固定，上横梁、下横梁分别通过销钉连接拉头，受拉混凝土试件的两端卡接在拉头内；上横梁、下横梁上与拉头轴心对应位置均设有拉杆，拉杆的一端连接固定拉头，拉杆的另一端连接球铰组件，拉头、拉杆的轴线重合；球铰组件通过连接圆钢与万能试验机连接。/n

【技术特征摘要】
1.一种新型混凝土轴向拉伸试验装置，包括刚性架组件、球铰组件及拉头，其特征在于：所述的刚性架组件包括上横梁、下横梁，上横梁、下横梁通过拉伸圆钢和螺栓连接固定，上横梁、下横梁分别通过销钉连接拉头，受拉混凝土试件的两端卡接在拉头内；上横梁、下横梁上与拉头轴心对应位置均设有拉杆，拉杆的一端连接固定拉头，拉杆的另一端连接球铰组件，拉头、拉杆的轴线重合；球铰组件通过连接圆钢与万能试验机连接。


2.根据权利要求1所述的新型混凝土轴向拉伸试验装置，其特征在于：所述的拉杆为带螺纹的方形拉杆。


3.根据权利要求1所述的新型混凝土轴向拉伸试验装置，...

【专利技术属性】
技术研发人员：张绪涛，刘波，崔诗才，孟昭博，张保良，
申请(专利权)人：聊城大学，
类型：新型
国别省市：山东;37