一种混凝土板压弯试验自反力加载装置及使用方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开一种混凝土板压弯试验自反力加载装置，包括底座，底座固定台座，左支撑机构包括左夹持器、左夹持器固定座，所述的左夹持器转动安装在左夹持器固定座上，左夹持器设置有左夹持板，用以锚固试件左边缘，所述的左夹持器固定座下侧、左侧分别固定多组左竖向弹簧、多组左水平弹簧，多组左竖向弹簧下端与台座滑动连接，多组左水平弹簧的左端与左约束板滑动连接，左约束板与台座沿着左右方向滑动连接，台座与左约束板之间设置有多个左液压顶杆，所述的台座上方设置有加载机构，用于对试件进行竖直方向的加载，夹持器固定座的竖向弹簧始终保持竖向刚度、水平弹簧始终保持水平刚度，模拟试件在加载受力过程中裁剪处的边界约束情况。束情况。束情况。

【技术实现步骤摘要】
一种混凝土板压弯试验自反力加载装置及使用方法


[0001]本专利技术用于桥梁面板构件试验领域，尤其涉及一种混凝土板压弯试验自反力加载装置及使用方法。

技术介绍

[0002]随着我国基建事业的不断发展，大型、超大型桥梁不断增多，并成为我国基建事业中至关重要的一环，在桥梁发展的过程中，桥面板尺寸的设计也越来越大，造成桥面板性能的检测存在一定的困难。现有的试验不能将整个桥面板作为试验对象，是将桥面板沿着纵向方向切断，裁剪出保留横向边缘纵向切断的一块板进行试验即可，试验过程中不能对该面板施加横向约束的话，即不能在裁剪端面施加约束力，在面板横向将产生位移，便无法模拟其真实的受力状态。因此，为有效解决试验过程中无法模拟桥面板真实受力的问题，故提出本申请的技术方案。

技术实现思路

[0003]为解决上述问题，本专利技术的目的在于提供一种混凝土板压弯试验自反力加载装置。
[0004]本专利技术所采用的技术方案如下：一种混凝土板压弯试验自反力加载装置，包括底座1、试件固定机构、加载机构，所述的底座1呈左右对称的结构，所述的底座1固定台座3，所述的左支撑机构包括左夹持器4、左夹持器固定座5，左夹持器4、左夹持器固定座5均沿着前后方向水平设置，所述的左夹持器4转动安装在左夹持器固定座5上，左夹持器4右侧设置有向右伸出的两个左夹持板27，两个左夹持板27沿着前后方向均布设置有多个左锚固螺栓26，用以锚固试件2左边缘；
[0005]所述的左夹持器固定座5下侧固定多组左竖向弹簧8，左夹持器固定座5左侧固定多组左水平弹簧9，多组左竖向弹簧8和多组左水平弹簧9均沿着左夹持器固定座5的前后方向均布设置，多组左竖向弹簧8下端与台座3沿着左右方向滑动连接，多组左水平弹簧9的左端与左约束板14沿着上下方向滑动连接，所述的左约束板14与台座3沿着左右方向滑动连接；
[0006]台座3左端与左约束板14的左侧面之间设置有多个左液压顶杆16，多个左液压顶杆16沿着前后方向均布设置；
[0007]所述的台座3上方设置有加载机构，用于对试件2进行竖直方向的加载。
[0008]优选地，所述的左夹持器4呈圆柱形，左夹持器4右侧设置有轴向的长槽，长槽的上端和下端均设置有向右伸出的左夹持板27，所述的左夹持器4的前端和后端分别固定一根左支承轴杆7，左夹持器固定座5右侧设置有半圆形的轴向凹槽，左夹持器4的圆柱形部位与轴向凹槽以及左支承轴杆7同轴设置，两根左支承轴杆7分别转动安装在左夹持器固定座5的前端、后端，左夹持器4的圆柱部与左夹持器固定座半圆形的轴向凹槽之间设置有多个左滚轴6，左滚轴6沿着轴向凹槽圆周方向均布设置，用以实现左夹持器4在左夹持器固定座5
转动连接。
[0009]优选地，所述的底座1中间向上凸起，左右两侧下凹，中间的凸起部分作为承重台，所述的加载机构包括立柱18、框梁19、电动升降台20、液压千斤顶21，所述的底座1两侧分别固定两根立柱18的下端，形成一个自反力结构，四根立柱沿着竖直方向设置，每根立柱18上端分别固定框梁19的一个顶点，框梁19呈矩形结构，液压千斤顶21的机身22以及液压千斤顶21的承压板23中心轴线通过活动球铰24的球心，液压千斤顶21的机身22通过活动球铰24与承压板23形成球铰链连接，液压千斤顶21固定在电动升降台20下表面上，并且在电动升降台20上的固定位置可沿着前后、左右方向调整，电动升降台20呈矩形结构，其四个边角分别与一根立柱滑动连接，并沿着四根立柱18可进行升降高度调节。
[0010]优选地，所述的台座3上设置有多个沿着前后方向均布设置的水平滑槽12，水平滑槽12从台座3左部开始到右部结束，水平滑槽12沿着左右方向水平设置，每个水平滑槽12左侧滑动安装一个左水平滑块10，每个左水平滑块10上固定一组左竖向弹簧8的下端，一组左竖向弹簧8的数量为两个，两个竖向弹簧8沿着左右方向并排设置，用以实现试件2加载过程中左竖向弹簧8提供竖向刚度。
[0011]优选地，所述的左约束板14的右侧面设置有多个沿着前后方向均布的左竖向轨道13，左竖向轨道13沿着竖直方向设置，每个左竖向轨道13内滑动安装一个左竖向滑块11，每个左竖向滑块11的右侧固定一组左水平弹簧9的左端。一组左水平弹簧9的数量为两个，两个左水平弹簧9沿着竖直方向并排设置，用以实现试件2加载过程中左水平弹簧9提供水平刚度。
[0012]优选地，所述的左约束板14与台座3沿着左右方向滑动连接的结构为：所述的台座3的左侧设置有多个沿着前后方向均布的左轨道槽17，左轨道槽17沿着左右方向水平设置，所述的左约束板14下端转动安装多个左滚轮15，多个左滚轮15沿着前后方向均布设置，一个左滚轮15在一个对应的左轨道槽17内滚动。
[0013]优选地，所述的台座3左端设置有向上的凸起部，台座3左端的凸起部通过可拆卸方式将若干液压顶杆16，多个左液压顶杆16沿着前后方向均布设置，左液压顶杆16的液压杆伸出端压在左约束板14的左端面上。
[0014]所述的混凝土板压弯试验自反力加载装置的使用方法，包括如下步骤：
[0015]步骤一)锚固试件2：切割试件2，对试件2夹持左侧和右侧夹持边缘进行打孔，试件2左边缘打孔位置与左夹持板27处的左锚固螺栓26位置相对应，试件2右边缘打孔位置与右支撑机构的右夹持板处的右锚固螺栓位置相对应，量取试件2的左右方向尺寸，即短边尺寸，并控制左液压顶杆16的伸缩量，右支撑机构的右液压顶杆的伸缩量，推动左约束板14借助左滚轮15前进或后退，推动右支撑机构的右约束板借助右滚轮前进或后退，将左夹持器4的左锚固螺栓26移动到试件2左侧打孔位置，将右支撑机构的右夹持器的右锚固螺栓移动到试件2右侧侧打孔位置，将试件2安放到左夹持器4右侧设置的轴向长槽内，用左锚固螺栓26锚固试件2，同时将试件2安放到右支撑机构的右夹持器左侧设置的轴向长槽内，用右锚固螺栓锚固试件2。
[0016]步骤二)对试件2进行初次位置校准：调整液压千斤顶21的位置，使试件2上端面中心位置，即加载点的前后方向与液压千斤顶21轴线重合，对于不同厚度的试件2采用垫块放在左夹持板27以及右支撑机构的右夹持板空隙将试件2夹紧固定，在试件2夹持边缘安装倾
角传感器25，根据倾角传感器25读数调整试件2前后、左右方向均为水平。
[0017]步骤三)调节边界约束刚度：由压缩弹簧的刚度计算公式(1)：
[0018][0019]其中R为弹簧刚度，P为荷载，X为指弹簧压缩量或拉伸量，即变形量。
[0020]调节左竖向弹簧8、右支撑机构的右竖向弹簧约束刚度，在本实施例中，左竖向弹簧8与右侧支撑机构的右竖向弹簧关于底座1的左右对称平面对称设置，左水平弹簧9与右侧支撑机构的右水平弹簧关于底座1的左右对称平面对称设置，所以调整左竖向弹簧8的约束刚度、左水平弹簧9的约束刚度，同时调整了右竖向弹簧、右水平弹簧的约束刚度，试件2未裁剪时结构边界约束为左右两端固结的双向板，选取其中间部位的一条单向板带裁剪为试件2，根据结构力学公式计算出试件本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种混凝土板压弯试验自反力加载装置，其特征在于：包括底座(1)、试件固定机构、加载机构，所述的底座(1)呈左右对称的结构，所述的底座(1)固定台座(3)，所述的左支撑机构包括左夹持器(4)、左夹持器固定座(5)，左夹持器(4)、左夹持器固定座(5)均沿着前后方向水平设置，所述的左夹持器(4)转动安装在左夹持器固定座(5)上，左夹持器(4)右侧设置有向右伸出的两个左夹持板(27)，两个左夹持板(27)沿着前后方向均布设置有多个左锚固螺栓(26)，用以锚固试件(2)左边缘；所述的左夹持器固定座(5)下侧固定多组左竖向弹簧(8)，左夹持器固定座(5)左侧固定多组左水平弹簧(9)，多组左竖向弹簧(8)和多组左水平弹簧(9)均沿着左夹持器固定座(5)的前后方向均布设置，多组左竖向弹簧(8)下端与台座(3)沿着左右方向滑动连接，多组左水平弹簧(9)的左端与左约束板(14)沿着上下方向滑动连接，所述的左约束板(14)与台座(3)沿着左右方向滑动连接；台座(3)左端与左约束板(14)的左侧面之间设置有多个左液压顶杆(16)，多个左液压顶杆(16)沿着前后方向均布设置；所述的台座(3)上方设置有加载机构，用于对试件(2)进行竖直方向的加载。2.根据权利要求1所述的混凝土板压弯试验自反力加载装置，其特征在于：所述的左夹持器(4)呈圆柱形，左夹持器(4)右侧设置有轴向的长槽，长槽的上端和下端均设置有向右伸出的左夹持板(27)，所述的左夹持器(4)的前端和后端分别固定一根左支承轴杆(7)，左夹持器固定座(5)右侧设置有半圆形的轴向凹槽，左夹持器(4)的圆柱形部位与轴向凹槽以及左支承轴杆(7)同轴设置，两根左支承轴杆(7)分别转动安装在左夹持器固定座(5)的前端、后端，左夹持器(4)的圆柱部与左夹持器固定座半圆形的轴向凹槽之间设置有多个左滚轴(6)，左滚轴(6)沿着轴向凹槽圆周方向均布设置，用以实现左夹持器(4)在左夹持器固定座(5)转动连接。3.根据权利要求2所述的混凝土板压弯试验自反力加载装置，其特征在于：所述的底座(1)中间向上凸起，左右两侧下凹，中间的凸起部分作为承重台，所述的加载机构包括立柱(18)、框梁(19)、电动升降台(20)、液压千斤顶(21)，所述的底座(1)两侧分别固定两根立柱(18)的下端，形成一个自反力结构，四根立柱沿着竖直方向设置，每根立柱(18)上端分别固定框梁(19)的一个顶点，框梁(19)呈矩形结构，液压千斤顶(21)的机身(22)以及液压千斤顶(21)的承压板(23)中心轴线通过活动球铰(24)的球心，液压千斤顶(21)的机身(22)通过活动球铰(24)与承压板(23)形成球铰链连接，液压千斤顶(21)固定在电动升降台(20)下表面上，并且在电动升降台(20)上的固定位置可沿着前后、左右方向调整，电动升降台(20)呈矩形结构，其四个边角分别与一根立柱滑动连接，并沿着四根立柱(18)可进行升降高度调节。4.根据权利要求3所述的混凝土板压弯试验自反力加载装置，其特征在于：所述的台座(3)上设置有多个沿着前后方向均布设置的水平滑槽(12)，水平滑槽(12)从台座(3)左部开始到右部结束，水平滑槽(12)沿着左右方向水平设置，每个水平滑槽(12)左侧滑动安装一个左水平滑块(10)，每个左水平滑块(10)上固定一组左竖向弹簧(8)的下端，一组左竖向弹簧(8)的数量为两个，两个竖向弹簧(8)沿着左右方向并排设置，用以实现试件(2)加载过程中左竖向弹簧(8)提供竖向刚度。5.根据权利要求4所述的混凝土板压弯试验自反力加载装置，其特征在于：所述的左约
束板(14)的右侧面设置有多个沿着前后方向均布的左竖向轨道(13)，左竖向轨道(13)沿着竖直方向设置，每个左竖向轨道(13)内滑动安装一个左竖向滑块(11)，每个左竖向滑块(11)的右侧固定一组左水平弹簧(9)的左端，一组左水平弹簧(9)的数量为两个，两个左水平弹簧(9)沿着竖直方向并排设置，用以实现试件(2)加载过程中左水平弹簧(9)提供水平刚度。6.根据权利要求5所述的混凝土板压弯试验自反力加载装置，其特征在于：所述的左约束板(14)与台座(3)沿着左右方向滑动连接的结构为：所述的台座(3)的左侧设置有多个沿着前后方...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘龙，马兴鹏，万松强，谢禹鑫，张家瑞，翁康，刘宗鑫，姚书文，
申请(专利权)人：安阳工学院，
类型：发明
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