一種楔入劈拉法混凝土試驗(yàn)裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種楔入劈拉法混凝土試驗(yàn)裝置，屬于物理測(cè)量【技術(shù)領(lǐng)域】。該裝置包括加載架、兩塊傳力板和底板；底板上設(shè)有用于放置混凝土測(cè)試件的兩個(gè)墊棒；兩塊傳力板沿混凝土測(cè)試件中間凹槽相對(duì)齊平分置于混凝土測(cè)試件上；加載架的兩側(cè)設(shè)有楔板；傳力板的兩側(cè)均分別設(shè)有滾輪；傳力板由彼此疊放的拉板和調(diào)整板構(gòu)成；拉板的一端形成折邊；拉板上沿混凝土測(cè)試件長度方向設(shè)有多個(gè)彼此間隔的第一調(diào)節(jié)孔，調(diào)整板上設(shè)有第二調(diào)節(jié)孔，拉板與調(diào)整板通過穿設(shè)第一調(diào)節(jié)孔和第二調(diào)節(jié)孔的螺栓彼此固定連接。本發(fā)明采用分塊式的傳力板實(shí)現(xiàn)了間距可調(diào)節(jié)，這樣就可以對(duì)不同長度的混凝土試驗(yàn)件進(jìn)行試驗(yàn)，為后續(xù)的不同長度混凝土斷裂參數(shù)推導(dǎo)公式提供基礎(chǔ)。
【專利說明】一種楔入劈拉法混凝土試驗(yàn)裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種混凝土試驗(yàn)裝置，尤其涉及一種楔入劈拉法混凝土試驗(yàn)裝置，屬于物理測(cè)量【技術(shù)領(lǐng)域】。
【背景技術(shù)】
[0002]當(dāng)前，楔入劈拉法是目前對(duì)混凝土斷裂參數(shù)(主要包括韌度、斷裂能等)的主流測(cè)試方法。行業(yè)內(nèi)的標(biāo)準(zhǔn)文件為DL/T5332-2005《水工混凝土斷裂試驗(yàn)規(guī)程》。根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)的經(jīng)驗(yàn)公式，只需要測(cè)得裂縫口張開位移、荷載即可計(jì)算得到。與其他方法相比，該法能將較小的豎向荷載轉(zhuǎn)化為較大的水平劈拉荷載從而降低了對(duì)試驗(yàn)剛度的要求，可通過設(shè)計(jì)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(dú)特的優(yōu)勢(shì)。
[0003]但是，DL/T5332-2005標(biāo)準(zhǔn)提供的方法嚴(yán)格意義上來說并不準(zhǔn)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(duì)裂縫尖端的應(yīng)力應(yīng)變場產(chǎn)生一定的影響?！兑?guī)程》采用緊湊拉伸試件斷裂韌度計(jì)算公式計(jì)算楔入劈拉試件的斷裂韌度值，近似認(rèn)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(jié)果與《規(guī)程》中推薦的另一種方法一三點(diǎn)彎曲梁并不完全符合，甚至出現(xiàn)一些相反的結(jié)論。
[0004]其次，該標(biāo)準(zhǔn)僅僅能適用在對(duì)應(yīng)的滾輪與墊棒處于同一豎直平面內(nèi)、且測(cè)試件長度約為200mm，寬度小于200mm的試件，在不滿足對(duì)應(yīng)的滾輪與墊棒處于同一豎直平面內(nèi)、偏差不大的情況下進(jìn)行估算。而當(dāng)前的水利、土木、建筑等工程中，對(duì)混凝土的要求早就遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了 200mm，特別是對(duì)于大體積混凝土來說，DL/T5332-2005標(biāo)準(zhǔn)提供的尺寸為200mmX 200mmX 200mm的標(biāo)準(zhǔn)試件試驗(yàn)結(jié)果并不適用，對(duì)于行業(yè)內(nèi)已經(jīng)基本喪失了參考價(jià)值，能否將實(shí)驗(yàn)室小尺寸試件研究結(jié)果推及到實(shí)際工程中大體積混凝土，直接關(guān)系到試驗(yàn)研究的意義和實(shí)用價(jià)值的大小。綜上所述，對(duì)多種尺寸、大尺寸混凝土試件斷裂參數(shù)進(jìn)行準(zhǔn)確測(cè)試計(jì)算具有重大意義和應(yīng)用價(jià)值，一種可對(duì)多尺寸和大尺寸混凝土斷裂參數(shù)進(jìn)行準(zhǔn)確測(cè)試的方法亟待產(chǎn)生。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明解決的技術(shù)問題是:提出一種可適應(yīng)非標(biāo)準(zhǔn)的混凝土試塊的楔入劈拉法試
驗(yàn)裝置。
[0006]為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提出的技術(shù)方案是:一種楔入劈拉法混凝土試驗(yàn)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(shè)有用于放置混凝土測(cè)試件的兩個(gè)墊棒，所述兩個(gè)墊棒分別位于所述混凝土測(cè)試件長度方向的四分之一處和四分之三處；在試驗(yàn)時(shí)，所述兩塊傳力板沿所述混凝土測(cè)試件中間凹槽相對(duì)齊平分置于所述混凝土測(cè)試件上，所述折邊陷入所述凹槽內(nèi)；所述加載架的底面兩側(cè)設(shè)有楔板，所述傳力板的兩側(cè)均分別設(shè)有滾輪，所述楔板的兩側(cè)邊分別緊貼位于同側(cè)的兩個(gè)滾輪；當(dāng)所述楔板向下擠壓所述滾輪時(shí)，所述兩塊傳力板的各自折邊彼此反向移動(dòng)并分別作用于所述凹槽的兩內(nèi)側(cè)壁；所述滾輪的軸心分別與所述兩個(gè)墊棒的軸心位于同一個(gè)豎直平面內(nèi)，所述傳力板由彼此疊放的拉板和調(diào)整板構(gòu)成，所述拉板的一端形成所述折邊，所述滾輪固定于所述調(diào)整板的兩側(cè)，所述拉板上沿所述混凝土測(cè)試件長度方向設(shè)有多個(gè)彼此間隔的第一調(diào)節(jié)孔，所述調(diào)整板上設(shè)有第二調(diào)節(jié)孔，所述拉板與調(diào)整板通過穿設(shè)第一調(diào)節(jié)孔和第二調(diào)節(jié)孔的螺栓彼此固定連接，當(dāng)試驗(yàn)時(shí)，通過將所述螺栓穿設(shè)彼此間隔的不同第一調(diào)節(jié)孔與第二調(diào)節(jié)孔，使所述拉板與所述調(diào)整板形成錯(cuò)位固定連接。
[0007]本發(fā)明提供的楔入劈拉法混凝土試驗(yàn)裝置，保證了對(duì)應(yīng)位置的滾輪的軸心與墊棒的軸心位于同一個(gè)豎直平面內(nèi)，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(jì)算結(jié)果更為準(zhǔn)確。在測(cè)試時(shí)，本發(fā)明可根據(jù)不同長度的測(cè)試塊選取不同的第一調(diào)節(jié)孔，將所述拉板與調(diào)整板固定，以此適應(yīng)不同長度的測(cè)試件，保證滾輪的軸心與墊棒的軸心位于同一個(gè)豎直平面內(nèi)。本發(fā)明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(jì)算公式準(zhǔn)確計(jì)算楔入劈拉試件的斷裂參數(shù)，計(jì)算方法可參照《應(yīng)力強(qiáng)度因子手冊(cè)》。
[0008]上述方案進(jìn)一步的改進(jìn)在于:所述調(diào)節(jié)螺孔沿拉板移動(dòng)方向間隔依次排列。
[0009]上述方案進(jìn)一步的改進(jìn)在于:所述調(diào)節(jié)螺孔沿所述拉板移動(dòng)方向間隔依次排列成二排。
[0010]為了使得本發(fā)明適應(yīng)不同寬度的測(cè)試件，上述方案進(jìn)一步的改進(jìn)在于:所述調(diào)整板由兩個(gè)互相分離對(duì)置的L型的第一板和第二板組成；所述調(diào)整板的兩側(cè)的兩個(gè)所述滾輪分別設(shè)在所述第一板和第二板的一臂，所述第二調(diào)節(jié)孔設(shè)在所述第一板和第二板的另一臂；所述第一調(diào)節(jié)孔為腰圓孔，并沿所述拉板移動(dòng)方向間隔依次排列成二排；所述加載架上設(shè)有與所述第一調(diào)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(qiáng)度，所述楔板包括與所述加載架固定連接的基礎(chǔ)板，與所述基礎(chǔ)板通過緊固件連接的加強(qiáng)板，設(shè)在所述基礎(chǔ)板的兩側(cè)的補(bǔ)充板；所述補(bǔ)充板緊貼所述基礎(chǔ)板，兩者共同構(gòu)成的輪廓與所述加強(qiáng)板的輪廓一致；所述補(bǔ)充板與所述加強(qiáng)板通過緊固件連接。
[0012]上述方案進(jìn)一步的改進(jìn)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(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的作進(jìn)一步說明。
[0014]圖1是本發(fā)明一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施例1的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0015]圖2是圖1的中的拉板結(jié)構(gòu)示意圖。
[0016]圖3是圖1的中的調(diào)整板結(jié)構(gòu)示意圖。
[0017]圖4是本發(fā)明一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施例2的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0018]圖5是圖4的中的調(diào)整板結(jié)構(gòu)示意圖。
[0019]圖6是圖4的中的加載架和楔板結(jié)構(gòu)示意圖。
[0020]圖7是本發(fā)明一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施例3的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0021]圖8是圖7的中的拉板結(jié)構(gòu)示意圖。
[0022]圖9是圖7的中的調(diào)整板結(jié)構(gòu)示意圖。[0023]圖10是圖7的中的加楔板結(jié)構(gòu)示意圖。
[0024]圖中標(biāo)號(hào)示意如下:1_加載架，2-楔板，3-拉板，4-測(cè)試件，5-調(diào)整板，5a-滾輪，6-底板，7-墊棒，2a-基礎(chǔ)板，2b-加強(qiáng)板，2c-補(bǔ)充板。
【具體實(shí)施方式】
[0025]實(shí)施例1
本實(shí)施例提供的:一種楔入劈拉法混凝土試驗(yàn)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(shè)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(diào)整兩個(gè)墊棒7之間的距離?；炷翜y(cè)試件4放置在墊棒7上；兩塊傳力板的折邊相對(duì)置于混凝土測(cè)試件4上，折邊落入測(cè)試件4頂端預(yù)制的凹槽內(nèi)。加載架I的兩側(cè)設(shè)有楔板2 ;傳力板的兩側(cè)設(shè)有滾輪5a ;楔板2的兩側(cè)邊分別緊貼兩塊傳力板的同側(cè)的滾輪5a。加載架I由壓力器驅(qū)動(dòng)，楔板2在壓力作用下將兩塊傳力板相對(duì)分開；傳力板則拉動(dòng)測(cè)試件4。傳力板由彼此疊放螺接的拉板3和調(diào)整板5構(gòu)成；折邊設(shè)于拉板3的一端；滾輪5a設(shè)于調(diào)整板5的兩側(cè)。拉板3上沿混凝土測(cè)試件4長度方向設(shè)有多個(gè)彼此間隔50mm的第一調(diào)節(jié)孔，調(diào)整板5上設(shè)有第二調(diào)節(jié)孔。
[0026]為了簡化分析，兩個(gè)墊棒7分別位于測(cè)試件4長度的四分之一和四分之三處。兩個(gè)傳力板上的滾輪5a的軸則分別與兩個(gè)墊棒7處于一個(gè)垂直的平面內(nèi)；這樣向下的壓力就可就不再具有其他方向的分力，同時(shí)，測(cè)試件4的自身重力也剛好由兩個(gè)墊棒7平均承擔(dān)，簡化計(jì)算。為了適應(yīng)不同標(biāo)準(zhǔn)的測(cè)試件4，拉板3上的第一調(diào)節(jié)孔分為兩排，兩塊拉板3就位后其上最近的兩個(gè)第一調(diào)節(jié)孔之間間距為100mm。這樣，使用螺栓穿過不同的第一調(diào)節(jié)孔，再穿過第二調(diào)節(jié)孔將拉板3與調(diào)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(yīng)不同的測(cè)試件4,例如300mm、400mm、500mm、600mm和700mm等等。通過更改第一調(diào)節(jié)孔的類型或間距，則可適應(yīng)更多尺寸的測(cè)試件4。
[0027]折邊的中間設(shè)有上下貫通的開口，以便容納夾式引伸儀，來方便快捷的測(cè)量試驗(yàn)件的位移。
[0028]應(yīng)用本實(shí)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(jì)算公式準(zhǔn)確計(jì)算楔入劈拉試件的斷裂參數(shù)，計(jì)算方法可參照《應(yīng)力強(qiáng)度因子手冊(cè)》。


[0029]以起裂斷裂韌度計(jì)算為例
【權(quán)利要求】
1.一種楔入劈拉法混凝土試驗(yàn)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(shè)有用于放置混凝土測(cè)試件的兩個(gè)墊棒，所述兩個(gè)墊棒分別位于所述混凝土測(cè)試件長度方向的四分之一處和四分之三處；在試驗(yàn)時(shí)，所述兩塊傳力板沿所述混凝土測(cè)試件中間凹槽相對(duì)齊平分置于所述混凝土測(cè)試件上，所述折邊陷入所述凹槽內(nèi)；所述加載架的底面兩側(cè)設(shè)有楔板，所述傳力板的兩側(cè)均分別設(shè)有滾輪，所述楔板的兩側(cè)邊分別緊貼位于同側(cè)的兩個(gè)滾輪；當(dāng)所述楔板向下擠壓所述滾輪時(shí)，所述兩塊傳力板的各自折邊彼此反向移動(dòng)并分別作用于所述凹槽的兩內(nèi)側(cè)壁；其特征在于:所述滾輪的軸心分別與所述兩個(gè)墊棒的軸心位于同一個(gè)豎直平面內(nèi)，所述傳力板由彼此疊放的拉板和調(diào)整板構(gòu)成,所述拉板的一端形成所述折邊，所述滾輪固定于所述調(diào)整板的兩側(cè)，所述拉板上沿所述混凝土測(cè)試件長度方向設(shè)有多個(gè)彼此間隔的第一調(diào)節(jié)孔，所述調(diào)整板上設(shè)有第二調(diào)節(jié)孔，所述拉板與調(diào)整板通過穿設(shè)第一調(diào)節(jié)孔和第二調(diào)節(jié)孔的螺栓彼此固定連接，當(dāng)試驗(yàn)時(shí)，通過將所述螺栓穿設(shè)彼此間隔的不同第一調(diào)節(jié)孔與第二調(diào)節(jié)孔，使所述拉板與所述調(diào)整板形成錯(cuò)位固定連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的楔入劈拉法混凝土試驗(yàn)裝置，其特征在于:所述第一調(diào)節(jié)孔沿拉板移動(dòng)方向間隔依次排列。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的楔入劈拉法混凝土試驗(yàn)裝置，其特征在于:所述第一調(diào)節(jié)孔沿所述拉板移動(dòng)方向間隔依次排列成二排。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的楔入劈拉法混凝土試驗(yàn)裝置，其特征在于:所述調(diào)整板由兩個(gè)互相分離對(duì)置的L型的第一板和第二板組成；所述調(diào)整板的兩側(cè)的兩個(gè)所述滾輪分別設(shè)在所述第一板和第二板的一臂，所述第二調(diào)節(jié)孔設(shè)在所述第一板和第二板的另一臂；所述第一調(diào)節(jié)孔為腰圓孔，并沿所述拉板移動(dòng)方向間隔依次排列成二排；所述加載架上設(shè)有與所述第一調(diào)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(quán)利要求1到4中任一所述的楔入劈拉法混凝土試驗(yàn)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(chǔ)板，與所述基礎(chǔ)板通過緊固件連接的加強(qiáng)板，設(shè)在所述基礎(chǔ)板的兩側(cè)的補(bǔ)充板；所述補(bǔ)充板緊貼所述基礎(chǔ)板，兩者共同構(gòu)成的輪廓與所述加強(qiáng)板的輪廓一致；所述補(bǔ)充板與所述加強(qiáng)板通過緊固件連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的楔入劈拉法混凝土試驗(yàn)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(hào)】G01N3/08GK103900901SQ201410085111
【公開日】2014年7月2日 申請(qǐng)日期:2014年3月10日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月10日
【發(fā)明者】胡少偉, 謝建鋒 申請(qǐng)人:水利部交通運(yùn)輸部國家能源局南京水利科學(xué)研究院