UHPC滞回性能试验专用试件系统技术方案

本发明专利技术涉及超高性能混凝土测试技术领域，具体涉及一种UHPC滞回性能试验专用试验件系统。该试验件系统包括试验件、浇筑头和连接套。试验件具有装载位移检测传感器的测量段。测量段的两端均设置有连接段。浇筑头具有与连接段浇筑连接的连接腔。连接套固定安装在浇筑头上。连接套具有供试验机夹持的夹持部。该试验件系统便于准确获得载荷与位移曲线，进一步提高了试验的成功率，实现了对超高性能混凝土的耗能与疲劳强度进行测试，以及对超高性能混凝土结构件的滞回性能的评估，进而对建筑抗震设计提供了更好的指导建议。

【技术实现步骤摘要】
UHPC滞回性能试验专用试件系统
本专利技术涉及超高性能混凝土测试
，具体涉及一种UHPC滞回性能试验专用试验件系统。
技术介绍
UHPC（Ultra-HighPerformanceConcrete）是一种具有超高力学性能和超高耐久性的新型混凝土材料。UHPC内部存在大量各向异性分布的超细纤维材料，加上极低的水灰比共同作用下，其水化产物非常致密，抗压强度可达120MPa-200MPa，抗拉强度可达7MPa-15MPa。钢筋混凝土的滞回曲线为载荷与位移的曲线，用以反映混凝土结构在反复受力过程中的变形特征、刚度退化及能量消耗。现有技术中通过对钢筋混凝土结构件数值模拟分析，模拟出钢筋混凝土的滞回性能，从而对建筑的抗震设计提供指导意见，缺乏对UHPC的滞回性能的研究。滞回性能即滞回曲线的性能。滞回曲线指在反复作用下结构的荷载变形曲线，它反映结构在反复受力过程中的变形特征、刚度退化及能量消耗。滞回曲线的典型形状一般有四种:梭形、弓形、反S形和Z形。例如，梭形说明滞回曲线的形状非常饱满，反映出整个结构或构件的塑性变形能力很强，具有很好的抗震性能和耗能能力。通过试验获得结构件的滞回曲线，能够反映出结构的抗震性能，对建筑的抗震设计提供指导意见。超高性能混凝土的强度测试中通常利用单轴拉伸、压缩试验，来获得应力与应变的关系。例如，通过单轴拉伸试验来测试超高性能混凝土的抗拉性能，用以衡量超高性能混凝土的抗拉强度及拉伸变形。单轴拉伸试验中，利用试验机分别向试验块的两端施加拉伸载荷，并连续均匀的加载，同时测量试验块的形变量，直至拉断试验块，获得载荷与位移曲线。上述试验块通常选用狗骨试件，但是，UHPC与普通混凝土相比，常作为薄壁结构使用。因此，参照现有普通混凝土的试验块的制作标准，难以表征UHPC的实际使用状态，需要优化现有试验块的结构。并且，狗骨试件在试验过程中由于约束方式和自身形状的原因，狗骨试件在夹持位置和变截面位置容易出现应力集中，进而导致断裂面位于测距段之外，从而导致拉伸试验的失败。为了提高获得载荷与位移曲线的成功率，现有技术中对狗骨试件的结构作出了进一步的优化。其中，狗骨试件由测距段、过渡段和端部组成。测距段位于试件中部，用于布设引伸计或者应变片，是试件的主体部分。端部是试件两端连接设备的部分。过渡段是介于测距段与端部之间的部分。过渡段的形式选用弧形。但是，改进后的试件在夹持和测试的过程中，仍然会出现应力集中的问题，甚至出现试件脱落的情况。经检索，中国专利文献CN208283177U中公开了一种UHPC试件单轴拉伸测试用高精度夹具。该夹具设有与UHPC试件的端部形状相贴合的凹槽。凹槽的内端部为夹持段。凹槽的外端部为定位段。夹具的一侧在位于凹槽位置处设有背板。夹具端部还设有用于与拉力机连接的连接杆。连接杆与夹具端部的连接处设有球头装置。虽然，上述夹具在一定程度上优化了试件的夹持结构，但是，该夹具结构在实施滞回性能试验的过程中，试验机反复对试件的两端加载、卸载以及反向加载，难以准确获得试件结构的位移值，从而难以对试件的滞回性能做出评估。综上所述，在超高性能混凝土的滞回性能测试过程中，如何设计一种试验块，便于准确获得载荷与位移曲线，实现对超高性能混凝土结构件的滞回性能的评估，进一步提高试验的成功率，就成为本领域技术人员亟待解决的技术问题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于，为超高性能混凝土的滞回性能测试过程中，提供一种试验块，便于准确获得载荷与位移曲线，更好的对超高性能混凝土的耗能与疲劳强度进行测试，进一步提高试验的成功率，实现对超高性能混凝土结构件的滞回性能的评估，进而对建筑抗震设计提供更好的指导建议。为实现上述目的，本专利技术采用如下方案：提出一种UHPC滞回性能试验专用试件系统，包括试验件、浇筑头和连接套；所述试验件具有装载位移检测传感器的测量段，所述测量段的两端均设置有连接段；所述浇筑头有两个，分别与两个连接段一一对应，所述浇筑头套设在对应的连接段上，并与对应的连接段浇筑在一起；所述连接有两个，并与两个浇筑头一一对应，所述连接套与对应的浇筑头固定连接在一起，所述连接套具有供试验机夹持的夹持部。作为优选，连接段与测量段之间设置有过渡段。如此设置，有利于降低测量段与连接段之间的应力集中，增大了试验件上应力均匀的区域，保证了试验件发生断裂面的位置位于测量段，提高了试验的成功率。作为优选，测量段和连接段均呈圆柱状，测量段的轴线与连接段的轴线重合。如此设置，测量段与连接段均呈圆柱状，相比于现有技术中的棱柱狗骨试件，更加有利于避免试验件之间产生应力集中，在试验过程中，试验件具有更大的应力均匀的区域，有利于对超高性能混凝土的耗能与疲劳强度进行测试，进而提升了试验的成功率。作为优选，连接段的直径大于测量段的直径。如此设置，有利于裂纹在试验件的测量段产生，便于装载在测量段侧壁上的位移传感器获得连续有效的位移值，进而有利于更好地评估超高性能混凝土试验件的滞回性能。作为优选，浇筑头与连接套通过螺纹连接在一起。如此设置，一方面便于连接套与浇筑头的快速安装和连接，有利于加快试验的进程，另一方面连接套与浇筑头采用螺纹连接的连接方式，相比于现有技术中试验机夹具对试验件的夹持，在反复正向加载、卸载和反向加载的过程中，螺纹连接有利于减少夹具与试验件之间的相对位移，提升了试验件的端部夹持的有效性，提高了获得试验件拉伸或者压缩位移值的准确性，进而有利于更好地评估超高性能混凝土试验件的滞回性能，进一步优化建筑的抗震结构设计。作为优选，两个连接段沿着测量段的中心呈对称分布。如此设置，整个试验件呈对称结构，有利于在滞回性能试验中使得试验件受力更加均匀，进而有利于在试验件的测量段形成稳定的应力区，从而促进在测量段形成位移，避免了在试验件的连接段或者过渡段产生应力集中，从而导致在连接段或者过渡段形成裂纹，进一步提高了试验获取位移数据的有效性，提升了试验的成功率。作为优选，浇筑头的连接腔内设置有增加凝固力的铆固结构。如此设置，增加了超高性能混凝土制成的试验件与连接腔的内壁的接触面积，进而提升了试验件与浇筑头之间的连接强度，进一步降低了在测试滞回性能试验的过程中试验件与夹具脱落的风险。作为优选，过渡段为圆弧过渡。如此设置，有利于进一步降低测量段与连接段之间的应力集中，增大了试验件上应力均匀的区域，保证了试验件发生断裂面的位置位于测量段，进一步提高了试验的成功率。作为优选，测量段的直径为30mm-50mm，连接段的直径为60mm-80mm。作为优选，试验件的长度为400mm-500mm，测量段的长度为60mm-100mm。如此设置，一方面更加符合超高性能混凝土材料实际使用时的尺寸，更加贴近真实使用工况，另一方面有利于试验件的标准化。本专利技术提供的UHPC滞回性能试验专用试件系统与现有技术相比，具有如下突出的实质性特点和显著进步：该UHPC滞回性能试验专用试件系统中试验件的连接段嵌套在浇筑头的连接腔中，浇筑头通过连接套与试验机的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种UHPC滞回性能试验专用试件系统，其特征在于，包括试验件、浇筑头和连接套；/n所述试验件具有装载位移检测传感器的测量段，所述测量段的两端均设置有连接段；/n所述浇筑头有两个，分别与两个连接段一一对应，所述浇筑头套设在对应的连接段上，并与对应的连接段浇筑在一起；/n所述连接套有两个，并与两个浇筑头一一对应，所述连接套与对应的浇筑头固定连接在一起，所述连接套具有供试验机夹持的夹持部。/n

【技术特征摘要】
1.一种UHPC滞回性能试验专用试件系统，其特征在于，包括试验件、浇筑头和连接套；
所述试验件具有装载位移检测传感器的测量段，所述测量段的两端均设置有连接段；
所述浇筑头有两个，分别与两个连接段一一对应，所述浇筑头套设在对应的连接段上，并与对应的连接段浇筑在一起；
所述连接套有两个，并与两个浇筑头一一对应，所述连接套与对应的浇筑头固定连接在一起，所述连接套具有供试验机夹持的夹持部。


2.根据权利要求1所述的UHPC滞回性能试验专用试件系统，其特征在于，所述连接段与测量段之间设置有过渡段。


3.根据权利要求1所述的UHPC滞回性能试验专用试件系统，其特征在于，所述测量段和连接段均呈圆柱状，所述测量段的轴线与连接段的轴线重合。


4.根据权利要求3所述的UHPC滞回性能试验专用试件系统，其特征在于，所述连接段的直径大于测量段的直径。


5.根...

【专利技术属性】
技术研发人员：夏瑾，
申请(专利权)人：江苏东南结构防灾工程有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32