一种实现混凝土箱梁弯曲受力与碳化耦合作用的实验装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及一种实现混凝土箱梁弯曲受力与碳化耦合作用的实验装置，包括碳化箱、支撑台、下侧、上侧混凝土箱梁模型、钢垫板、螺栓、扭矩扳手、高强度螺杆、圆钢珠、二氧化碳瓶及应变测试系统。其特征在于下侧混凝土箱梁模型的底板置于支撑台，两组混凝土箱梁模型顶板相对放置，顶板要施加集中荷载的位置有圆钢珠，支座处混凝土箱梁模型的悬臂板对穿高强度螺杆，端部采用钢垫板锚固，钢垫板上安装与高强度螺杆匹配的螺栓，采用标定的扭矩扳手施拧螺栓，使混凝土箱梁模型挤压圆钢珠，实现弯曲荷载的加载，粘贴在底板处的应变测试元可通过应变测采集仪，由计算机实时显示施加荷载的大小，施荷到位后在碳化箱中对箱梁模型进行碳化腐蚀。腐蚀。腐蚀。

【技术实现步骤摘要】
一种实现混凝土箱梁弯曲受力与碳化耦合作用的实验装置


[0001]本技术涉及一种混凝土试验箱梁模型弯曲受力与碳化耦合作用加载的
，尤其涉及竖向弯曲效应的加载装置。

技术介绍

[0002]桥梁结构的模型试验研究是桥梁工作者借以确定或探索复杂桥跨结构受力状态的重要手段。试验所采用的模型，是仿照实际结构按一定的比例缩尺而成，它具有实际结构的全部或部分特征。只要设计的模型满足相似条件，则通过模型试验所获得的结果可以直接推算到相似的原型结构上去。箱梁具有截面抗弯、抗扭刚度大，收缩变形小等特点，在桥梁结构中得到了广泛使用，其中混凝土箱梁结构是当前应用最普遍的结构形式之一。人们一般认为混凝土是一种耐久性能良好的材料，在实际工程中往往对混凝土结构在综合环境因素作用下的耐久性缺乏足够的重视，近年来，混凝土耐久性问题己给工程领域带来相当大的经济损失，而且这种损失还在不断增加。因而混凝土的耐久性成了目前工程界最为关注问题之一。混凝土在实际服役过程中，通常是各种破坏因素相互耦合引起耐久性能的下降。弯曲是混凝土箱梁在列车或汽车荷载作用下的主要变形。一般大气环境下，弯曲和碳化是混凝土桥梁最常见、且最具有耦合性的腐蚀类型。通过模拟混凝土箱梁弯曲受力与碳化的相互耦合，可掌握其腐蚀特性，劣化机理，进而从本质上解决混凝土箱梁的碳化问题。因此需要开发一种混凝土箱梁弯曲受力与碳化耦合作用的实验装置。

技术实现思路

[0003]在混凝土箱梁在列车或汽车荷载作用下发生弯曲，环境中的二氧化碳会对结构进行腐蚀，二者的耦合加速了混凝土耐久性能的劣化。本技术所要解决的技术问题是针对混凝土试验箱梁模型，提供一种有效的弯曲受力与碳化耦合作用的实验装置。
[0004]为解决上述问题，本技术所述的一种实现混凝土箱梁弯曲受力与碳化耦合作用的实验装置，其特征在于:下侧混凝土试验箱梁模型和上侧混凝土试验箱梁模型的顶板相对放置于碳化箱中，下侧混凝土试验箱梁模型的底板放置在支撑台上，下侧混凝土试验箱梁模型和上侧混凝土试验箱梁模型顶板之间要施加集中荷载的位置放置圆钢珠，在下侧混凝土试验箱梁模型和上侧混凝土试验箱梁模型支座截面的悬臂板上对穿高强度螺杆，端部采用加厚钢垫板锚固，加厚钢垫板上安装与高强度螺杆匹配的螺栓，封闭碳化箱后通过二氧化碳瓶送入二氧化碳，采用标定的扭矩扳手对所有螺栓施拧相同的扭矩，使得下侧混凝土试验箱梁模型和上侧混凝土试验箱梁模型共同挤压圆钢珠，实现顶板受压荷载的加载，下侧混凝土试验箱梁模型和上侧混凝土试验箱梁模型顶、底板控制截面粘贴的应变测试元件可分别测试该集中荷载作用下的压、拉应力，数值大小通过连接于计算机的应变采集仪获得，从而可实现混凝土箱梁弯曲受力与碳化耦合作用效应的完整和系统测试。本技术具有以下优点。
[0005]1、本技术中荷载的大小通过扭矩扳手可以自由灵活的改变。
[0006]2、本技术设计简洁明了，通过计算机可实现人机对话界面，突出操作的直观性，能够真实反映施加在箱梁模型上竖向集中力的大小，模拟程度高，实用性好。
[0007]3、本技术可同时实现两组混凝土试验箱梁模型的同步加载。
[0008]4、本技术实现混凝土箱梁弯曲受力与碳化耦合作用的实验装置，制造成本低廉，经调试，具有操控灵活、数据准确的优点。
附图说明
[0009]下面结合附图对本技术的具体实施方式作进一步详细的说明。
[0010]图1为本技术的结构示意图。
[0011]图中：1—碳化箱
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2—支承台
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3—下侧混凝土试验箱梁模型
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4—上侧
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混凝土试验箱梁模型
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5—加厚钢垫板
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6—螺栓
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7—应变测试元件 8—扭矩扳手
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9—高强度螺杆
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10—圆钢珠
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11—二氧化碳瓶
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12—应变采集仪
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13—计算机。
具体实施方式
[0012]如图1所示，一种实现混凝土箱梁弯曲受力与碳化耦合作用的实验装置，该加载装置包括碳化箱（1）、支撑台（2）、下侧混凝土试验箱梁模型（3）、上侧混凝土试验箱梁模型（4）、加厚钢垫板（5）、螺栓（6）、应变测试元件（7）、 扭矩扳手（8）、高强度螺杆（9）、圆钢珠（10）、二氧化碳瓶（11）、应变采集仪（12）及计算机（13）。
[0013]其中：
[0014]下侧混凝土试验箱梁模型（3）和上侧混凝土试验箱梁模型（4）的顶板相对放置于碳化箱（1）中，下侧混凝土试验箱梁模型（3）的底板放置在支撑台（2）上，下侧混凝土试验箱梁模型（3）和上侧混凝土试验箱梁模型（4）顶板之间要施加集中荷载的位置放置圆钢珠（10），在下侧混凝土试验箱梁模型（3）和上侧混凝土试验箱梁模型（4）支座截面的悬臂板上对穿高强度螺杆（9），端部采用加厚钢垫板（5）锚固，加厚钢垫板（5）上安装与高强度螺杆（9）匹配的螺栓（6），封闭碳化箱（1）后通过二氧化碳瓶（11）送入二氧化碳，采用标定的扭矩扳手（8）对所有螺栓（6）施拧相同的扭矩，使得下侧混凝土试验箱梁模型（3）和上侧混凝土试验箱梁模型（4）共同挤压圆钢珠（10），实现顶板受压荷载的加载，下侧混凝土试验箱梁模型（3）和上侧混凝土试验箱梁模型（4）顶、底板控制截面粘贴的应变测试元件（7）可分别测试该集中荷载作用下的压、拉应力，数值大小通过连接于计算机（13）的应变采集仪（12）获得，从而可实现混凝土箱梁弯曲受力与碳化耦合作用效应的完整和系统测试。
[0015]本技术工作原理如下：
[0016]两组混凝土试验箱梁模型的顶板相对放置，下侧混凝土箱梁模型的底板放置在支撑台上，两组混凝土试验箱梁模型顶板之间要施加集中荷载的位置放置有圆钢珠，混凝土试验箱梁模型支座截面的悬臂板上对穿高强度螺杆，端部采用加厚钢垫板锚固，加厚钢垫板上安装与高强度螺杆匹配的螺栓，采用标定的扭矩扳手对所有螺栓施拧相同的扭矩使得混凝土试验箱梁模型共同挤压圆钢珠，实现顶板荷载的加载，扭矩数值通过要施加的集中荷载换算得到，箱梁顶、底板控制截面粘贴的应变测试元件可分别测试该集中荷载作用下的压、拉应力，数值大小通过连接于计算机的应变采集仪获得，然后通过碳化箱对箱梁模型进行碳化腐蚀，从而可实现混凝土箱梁弯曲受力与碳化耦合作用的完整和系统测试。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种实现混凝土箱梁弯曲受力与碳化耦合作用的实验装置，其特征在于:下侧混凝土试验箱梁模型（3）和上侧混凝土试验箱梁模型（4）的顶板相对放置于碳化箱（1）中，下侧混凝土试验箱梁模型（3）的底板放置在支撑台（2）上，下侧混凝土试验箱梁模型（3）和上侧混凝土试验箱梁模型（4）顶板之间要施加集中荷载的位置放置圆钢珠（10），在下侧混凝土试验箱梁模型（3）和上侧混凝土试验箱梁模型（4）支座截面的悬臂板上对穿高强度螺杆（9），端部采用加厚钢垫板（5）锚固，加厚钢垫板（5）上安装与高强度螺杆（9）匹配的螺栓（6），封闭碳化箱（1）后通过二氧化碳瓶（11）送入二氧化碳，采用标定的扭矩扳手（8）对所有螺栓（6）施拧相同的扭矩，使得下侧混凝土试验箱梁模型（3）和上侧混凝土试验箱梁模型（4）共同挤压圆钢珠（10），实现顶板受压荷载的加载，下侧混凝土试验箱梁模型（3）和上侧混凝土试验箱梁模型（4）顶、底板控制截面粘贴的应变测试元件（7）可分别测试该集中荷载作用下的压、拉应力，数值大小通过连接于计算机（13）的应变采集仪（12）获得，从而可实现混凝土箱梁弯曲受力与碳化耦合作用效应的完整和系统测试。2.根据权利要求1所述的一种实现混凝土箱梁弯曲受力与碳化耦合作用的实验装置，...

【专利技术属性】
技术研发人员：蔺鹏臻，刘应龙，杨子江，何志刚，马俊军，
申请(专利权)人：兰州交通大学，
类型：新型
国别省市：