一種楔入劈拉法混凝土試驗裝置制造方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種楔入劈拉法混凝土試驗裝置，屬于物理測量【技術領域】。該裝置包括加載架、兩塊傳力板和底板；底板上設有用于放置混凝土測試件的兩個墊棒；兩塊傳力板沿混凝土測試件中間凹槽相對齊平分置于混凝土測試件上；加載架的兩側設有楔板；傳力板的兩側均分別設有滾輪；傳力板由彼此疊放的拉板和調整板構成；拉板的一端形成折邊；拉板上沿混凝土測試件長度方向設有多個彼此間隔的第一調節(jié)孔，調整板上設有第二調節(jié)孔，拉板與調整板通過穿設第一調節(jié)孔和第二調節(jié)孔的螺栓彼此固定連接。本實用新型采用分塊式的傳力板實現(xiàn)了間距可調節(jié)，這樣就可以對不同長度的混凝土試驗件進行試驗，為后續(xù)的不同長度混凝土斷裂參數(shù)推導公式提供基礎。
【專利說明】一種楔入劈拉法混凝土試驗裝置
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種混凝土試驗裝置，尤其涉及一種楔入劈拉法混凝土試驗裝置，屬于物理測量【技術領域】。
【背景技術】
[0002]當前，楔入劈拉法是目前對混凝土斷裂參數(shù)(主要包括韌度、斷裂能等)的主流測試方法。行業(yè)內的標準文件為DL/T5332-2005《水工混凝土斷裂試驗規(guī)程》。根據(jù)標準內的經(jīng)驗公式，只需要測得裂縫口張開位移、荷載即可計算得到。與其他方法相比，該法能將較小的豎向荷載轉化為較大的水平劈拉荷載從而降低了對試驗剛度的要求，可通過設計抵消試件自重和豎向力的影響，且操作簡便、容易分析，因而具有獨特的優(yōu)勢。
[0003]但是，DL/T5332-2005標準提供的方法嚴格意義上來說并不準確。首先，加載夾具傳遞到試件上的豎向荷載和試件自重及支座反力并不共線，豎向力產(chǎn)生的附加彎矩對裂縫尖端的應力應變場產(chǎn)生一定的影響。《規(guī)程》采用緊湊拉伸試件斷裂韌度計算公式計算楔入劈拉試件的斷裂韌度值，近似認為豎向荷載、試件自重和支座反力三者共線，忽略了豎向力的作用，從而得到斷裂韌度的近似值。這種估算結果與《規(guī)程》中推薦的另一種方法一三點彎曲梁并不完全符合，甚至出現(xiàn)一些相反的結論。
[0004]其次，該標準僅僅能適用在對應的滾輪與墊棒處于同一豎直平面內、且測試件長度約為200mm，寬度小于200mm的試件，在不滿足對應的滾輪與墊棒處于同一豎直平面內、偏差不大的情況下進行估算。而當前的水利、土木、建筑等工程中，對混凝土的要求早就遠遠超出了 200mm，特別是對于大體積混凝土來說，DL/T5332-2005標準提供的尺寸為200mmX 200mmX 200mm的標準試件試驗結果并不適用，對于行業(yè)內已經(jīng)基本喪失了參考價值，能否將實驗室小尺寸試件研究結果推及到實際工程中大體積混凝土，直接關系到試驗研究的意義和實用價值的大小。綜上所述，對多種尺寸、大尺寸混凝土試件斷裂參數(shù)進行準確測試計算具有重大意義和應用價值，一種可對多尺寸和大尺寸混凝土斷裂參數(shù)進行準確測試的方法亟待產(chǎn)生。

【發(fā)明內容】

[0005]本實用新型解決的技術問題是:提出一種可適應非標準的混凝土試塊的楔入劈拉法試驗裝置。
[0006]為了解決上述技術問題，本實用新型提出的技術方案是:一種楔入劈拉法混凝土試驗裝置包括加載架、兩塊一端具有折邊的傳力板和底板，所述底板上設有用于放置混凝土測試件的兩個墊棒，所述兩個墊棒分別位于所述混凝土測試件長度方向的四分之一處和四分之三處；在試驗時，所述兩塊傳力板沿所述混凝土測試件中間凹槽相對齊平分置于所述混凝土測試件上，所述折邊陷入所述凹槽內；所述加載架的底面兩側設有楔板，所述傳力板的兩側均分別設有滾輪，所述楔板的兩側邊分別緊貼位于同側的兩個滾輪；當所述楔板向下擠壓所述滾輪時，所述兩塊傳力板的各自折邊彼此反向移動并分別作用于所述凹槽的兩內側壁；所述滾輪的軸心分別與所述兩個墊棒的軸心位于同一個豎直平面內，所述傳力板由彼此疊放的拉板和調整板構成，所述拉板的一端形成所述折邊，所述滾輪固定于所述調整板的兩側，所述拉板上沿所述混凝土測試件長度方向設有多個彼此間隔的第一調節(jié)孔，所述調整板上設有第二調節(jié)孔，所述拉板與調整板通過穿設第一調節(jié)孔和第二調節(jié)孔的螺栓彼此固定連接，當試驗時，通過將所述螺栓穿設彼此間隔的不同第一調節(jié)孔與第二調節(jié)孔，使所述拉板與所述調整板形成錯位固定連接。
[0007]本實用新型提供的楔入劈拉法混凝土試驗裝置，保證了對應位置的滾輪的軸心與墊棒的軸心位于同一個豎直平面內，這樣即使得加載夾具傳遞到試件上的豎向荷載和試件自重及支座反力共線，消除了豎向力影響，使得計算結果更為準確。在測試時，本實用新型可根據(jù)不同長度的測試塊選取不同的第一調節(jié)孔，將所述拉板與調整板固定，以此適應不同長度的測試件，保證滾輪的軸心與墊棒的軸心位于同一個豎直平面內。本實用新型可使楔入劈拉試件的幾何特性和受力狀況與緊湊拉伸試件完全相同，因而，可以用緊湊拉伸試件的斷裂參數(shù)計算公式準確計算楔入劈拉試件的斷裂參數(shù)，計算方法可參照《應力強度因子手冊》。
[0008]上述方案進一步的改進在于:所述調節(jié)螺孔沿拉板移動方向間隔依次排列。
[0009]上述方案進一步的改進在于:所述調節(jié)螺孔沿所述拉板移動方向間隔依次排列成二排。
[0010]為了使得本實用新型適應不同寬度的測試件，上述方案進一步的改進在于:所述調整板由兩個互相分離對置的L型的第一板和第二板組成；所述調整板的兩側的兩個所述滾輪分別設在所述第一板和第二板的一臂，所述第二調節(jié)孔設在所述第一板和第二板的另一臂；所述第一調節(jié)孔為腰圓孔，并沿所述拉板移動方向間隔依次排列成二排；所述加載架上設有與所述第一調節(jié)孔延伸方向一致的腰圓形安裝孔；所述楔板通過穿過所述安裝孔的緊固件與所述加載架固定連接。
[0011]由于楔板需要承受較大的壓力，為了增加其強度，所述楔板包括與所述加載架固定連接的基礎板，與所述基礎板通過緊固件連接的加強板，設在所述基礎板的兩側的補充板；所述補充板緊貼所述基礎板，兩者共同構成的輪廓與所述加強板的輪廓一致；所述補充板與所述加強板通過緊固件連接。
[0012]上述方案進一步的改進在于:所述拉板上的第一螺孔的間隔距離為50mm。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0013]下面結合附圖對本實用新型的作進一步說明。
[0014]圖1是本實用新型一個優(yōu)選的實施例1的結構示意圖。
[0015]圖2是圖1的中的拉板結構示意圖。
[0016]圖3是圖1的中的調整板結構示意圖。
[0017]圖4是本實用新型一個優(yōu)選的實施例2的結構示意圖。
[0018]圖5是圖4的中的調整板結構示意圖。
[0019]圖6是圖4的中的加載架和楔板結構示意圖。
[0020]圖7是本實用新型一個優(yōu)選的實施例3的結構示意圖。
[0021]圖8是圖7的中的拉板結構示意圖。[0022]圖9是圖7的中的調整板結構示意圖。
[0023]圖10是圖7的中的加楔板結構示意圖。
[0024]圖中標號示意如下:1_加載架，2-楔板，3-拉板，4-測試件，5-調整板，5a-滾輪，6-底板，7-墊棒，2a-基礎板，2b-加強板，2c-補充板。
【具體實施方式】
[0025]實施例1
[0026]本實施例提供的:一種楔入劈拉法混凝土試驗裝置，如圖1至圖3所示，包括加載架1、兩塊一端具有折邊的傳力板和底板6 ;底板6上設有墊棒7,墊棒7之一焊接在底板6上，之二則粘貼在底板6上，這樣便可根據(jù)需要調整兩個墊棒7之間的距離?；炷翜y試件4放置在墊棒7上；兩塊傳力板的折邊相對置于混凝土測試件4上，折邊落入測試件4頂端預制的凹槽內。加載架I的兩側設有楔板2 ;傳力板的兩側設有滾輪5a ;楔板2的兩側邊分別緊貼兩塊傳力板的同側的滾輪5a。加載架I由壓力器驅動，楔板2在壓力作用下將兩塊傳力板相對分開；傳力板則拉動測試件4。傳力板由彼此疊放螺接的拉板3和調整板5構成；折邊設于拉板3的一端；滾輪5a設于調整板5的兩側。拉板3上沿混凝土測試件4長度方向設有多個彼此間隔50mm的第一調節(jié)孔，調整板5上設有第二調節(jié)孔。
[0027]為了簡化分析，兩個墊棒7分別位于測試件4長度的四分之一和四分之三處。兩個傳力板上的滾輪5a的 軸則分別與兩個墊棒7處于一個垂直的平面內；這樣向下的壓力就可就不再具有其他方向的分力，同時，測試件4的自身重力也剛好由兩個墊棒7平均承擔，簡化計算。為了適應不同標準的測試件4，拉板3上的第一調節(jié)孔分為兩排，兩塊拉板3就位后其上最近的兩個第一調節(jié)孔之間間距為100mm。這樣，使用螺栓穿過不同的第一調節(jié)孔，再穿過第二調節(jié)孔將拉板3與調整板5固定即可得到不同的滾輪5a間距，即可以IOOmm為單位，以此來適應不同的測試件4,例如300mm、400mm、500mm、600mm和700mm等等。通過更改第一調節(jié)孔的類型或間距，則可適應更多尺寸的測試件4。
[0028]折邊的中間設有上下貫通的開口，以便容納夾式引伸儀，來方便快捷的測量試驗件的位移。
[0029]應用本實施例可使楔入劈拉試件的幾何特性和受力狀況與緊湊拉伸試件完全相同，因而，可以用緊湊拉伸試件的斷裂參數(shù)計算公式準確計算楔入劈拉試件的斷裂參數(shù)，計算方法可參照《應力強度因子手冊》。
[0030]以起裂斷裂韌度計算為例:
【權利要求】
1.一種楔入劈拉法混凝土試驗裝置，包括加載架、兩塊一端具有折邊的傳力板和底板，所述底板上設有用于放置混凝土測試件的兩個墊棒，所述兩個墊棒分別位于所述混凝土測試件長度方向的四分之一處和四分之三處；在試驗時，所述兩塊傳力板沿所述混凝土測試件中間凹槽相對齊平分置于所述混凝土測試件上，所述折邊陷入所述凹槽內；所述加載架的底面兩側設有楔板，所述傳力板的兩側均分別設有滾輪，所述楔板的兩側邊分別緊貼位于同側的兩個滾輪；當所述楔板向下擠壓所述滾輪時，所述兩塊傳力板的各自折邊彼此反向移動并分別作用于所述凹槽的兩內側壁；其特征在于:所述滾輪的軸心分別與所述兩個墊棒的軸心位于同一個豎直平面內，所述傳力板由彼此疊放的拉板和調整板構成,所述拉板的一端形成所述折邊，所述滾輪固定于所述調整板的兩側，所述拉板上沿所述混凝土測試件長度方向設有多個彼此間隔的第一調節(jié)孔，所述調整板上設有第二調節(jié)孔，所述拉板與調整板通過穿設第一調節(jié)孔和第二調節(jié)孔的螺栓彼此固定連接，當試驗時，通過將所述螺栓穿設彼此間隔的不同第一調節(jié)孔與第二調節(jié)孔，使所述拉板與所述調整板形成錯位固定連接。
2.根據(jù)權利要求1所述的楔入劈拉法混凝土試驗裝置，其特征在于:所述第一調節(jié)孔沿拉板移動方向間隔依次排列。
3.根據(jù)權利要求2所述的楔入劈拉法混凝土試驗裝置，其特征在于:所述第一調節(jié)孔沿所述拉板移動方向間隔依次排列成二排。
4.根據(jù)權利要求1所述的楔入劈拉法混凝土試驗裝置，其特征在于:所述調整板由兩個互相分離對置的L型的第一板和第二板組成；所述調整板的兩側的兩個所述滾輪分別設在所述第一板和第二板的一臂，所述第二調節(jié)孔設在所述第一板和第二板的另一臂；所述第一調節(jié)孔為腰圓孔，并沿所述拉板移動方向間隔依次排列成二排；所述加載架上設有與所述第一調節(jié)孔延伸方向一致的腰圓形安裝孔；所述楔板通過穿過所述安裝孔的緊固件與所述加載架固定連接。
5.根據(jù)權利要求1到4中任一所述的楔入劈拉法混凝土試驗裝置，其特征在于:所述楔板包括與所述加載架固定連接的基礎板，與所述基礎板通過緊固件連接的加強板，設在所述基礎板的兩側的補充板；所述補充板緊貼所述基礎板，兩者共同構成的輪廓與所述加強板的輪廓一致；所述補充板與所述加強板通過緊固件連接。
6.根據(jù)權利要求5所述的楔入劈拉法混凝土試驗裝置，其特征在于:所述拉板上的第一螺孔的間隔距離為50mm。
【文檔編號】G01N3/08GK203785961SQ201420105784
【公開日】2014年8月20日 申請日期:2014年3月10日 優(yōu)先權日:2014年3月10日
【發(fā)明者】胡少偉, 謝建鋒 申請人:水利部交通運輸部國家能源局南京水利科學研究院