一種鋼筋網(wǎng)靜態(tài)力學(xué)性能測試裝置及測試方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于力學(xué)性能測試技術(shù)領(lǐng)域，具體設(shè)及一種鋼筋網(wǎng)靜態(tài)力學(xué)性能測試裝 置，本發(fā)明還設(shè)及利用該測試裝置測試鋼筋網(wǎng)靜態(tài)力學(xué)性能的測試方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 鋼筋網(wǎng)是由縱向和橫向鋼筋十字交叉通過綁扎或焊接制作而成、呈網(wǎng)狀的支護(hù)結(jié) 構(gòu)，在采礦工程、水電工程、交通工程等工程的地下洞室工程與防護(hù)工程中應(yīng)用廣泛。但是， 對于鋼筋網(wǎng)的力學(xué)性能的試測，還沒有相應(yīng)的設(shè)備手段W及測試方法。從國內(nèi)外的文獻(xiàn)來 看，對于鋼筋網(wǎng)質(zhì)量與力學(xué)性能的評價(jià)主要是利用鋼筋力學(xué)性能、焊接點(diǎn)質(zhì)量W及網(wǎng)狀結(jié) 構(gòu)特征進(jìn)行評價(jià)，并沒有直接測試鋼筋網(wǎng)在變形與受力條件下的力學(xué)性能。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明的目的是提供一種鋼筋網(wǎng)靜態(tài)力學(xué)性能測試裝置，實(shí)現(xiàn)各種鋼筋網(wǎng)在靜力 加載條件下變形、受力的測試W及鋼筋網(wǎng)承載能力的測試。
[0004] 本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種鋼筋網(wǎng)靜態(tài)力學(xué)性能測試方法，可獲得待測鋼筋 網(wǎng)的破壞荷載和最大破壞能。解決了現(xiàn)有測試裝置及測試方法不能直接測量鋼筋網(wǎng)靜力荷 載狀況下力學(xué)性能的問題。
[0005] 本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是，一種鋼筋網(wǎng)靜態(tài)力學(xué)性能測試裝置，由主體框架、液 壓千斤頂、數(shù)據(jù)采集裝置和兩個(gè)或兩個(gè)W上鋼筋網(wǎng)固定裝置組成，
[0006] 其中，主體框架包括四根立柱，立柱上面設(shè)置有蓋板，相鄰立柱間設(shè)置有橫梁，四 根橫梁繞著四根立柱圍成一個(gè)矩形；
[0007] 液壓千斤頂活塞端朝下設(shè)置于蓋板內(nèi)側(cè)，液壓千斤頂通過數(shù)據(jù)線與位于主體框架 外部的控制器和計(jì)算機(jī)連接；
[000引數(shù)據(jù)采集裝置包括位移傳感器和力傳感器，位移傳感器設(shè)置于液壓千斤頂?shù)幕钊?壁外側(cè)，力傳感器設(shè)置于液壓千斤頂?shù)幕钊^部弧面外側(cè)；位移傳感器和力傳感器分別通 過數(shù)據(jù)線依次與位于主體框架外部的計(jì)算機(jī)連接；
[0009] 鋼筋網(wǎng)固定裝置由固定件、掛鉤和螺紋管件組成，固定件設(shè)置在橫梁內(nèi)側(cè)，且由螺 紋管件將固定件和掛鉤連接為一體；固定件和掛鉤的一端均設(shè)置有外螺紋，固定件和掛鉤 的外螺紋與螺紋管件相配合。
[0010] 本發(fā)明的特點(diǎn)還在于：
[0011] 固定件為螺栓，通過固定連接固定在橫梁內(nèi)側(cè)。
[0012] 固定件還可W為一端設(shè)置有滑塊的螺栓，橫梁內(nèi)側(cè)設(shè)置有與滑塊相配的凹槽。
[0013]固定件還可W為吊環(huán)螺絲，吊環(huán)螺絲的環(huán)狀部位套在橫梁上。
[0014] 本發(fā)明的另一個(gè)技術(shù)方案是，一種鋼筋網(wǎng)靜態(tài)力學(xué)性能測試方法，包括W下步 驟：
[0015] (1)將待測鋼筋網(wǎng)掛在上述測試裝置的掛鉤上，并通過調(diào)整螺紋管件的位置拉緊 鋼絲網(wǎng)；
[0016] (2)開啟控制器和計(jì)算機(jī)，設(shè)定液壓千斤頂中千斤頂向下運(yùn)行的速度，使千斤頂 W恒定的速度對鋼筋網(wǎng)加載，同時(shí)通過位移傳感器和力傳感器分別采集位移數(shù)據(jù)和受力數(shù) 據(jù)；
[0017] 做加載到鋼筋網(wǎng)破壞時(shí)，停止加載，并收回千斤頂；
[0018] (4)根據(jù)位移數(shù)據(jù)和受力數(shù)據(jù)繪制位移-荷載曲線，計(jì)算鋼筋網(wǎng)的破壞荷載fb"ke。 和最大破壞能Ebrake。。
[0019] 其中，鋼筋網(wǎng)破壞荷載fbtDi。。計(jì)算公式見式（1)，
[0020] f虹。ken=max{f。fa，…fi，…。）
[0021] 鋼筋網(wǎng)最大破壞能Eb"ke。計(jì)算公式見式（2)，
[0022]
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種鋼筋網(wǎng)靜態(tài)力學(xué)性能測試裝置，其特征在于，由主體框架、液壓千斤頂、數(shù)據(jù)采 集裝置和兩個(gè)或兩個(gè)以上鋼筋網(wǎng)固定裝置組成； 其中，所述主體框架包括四根立柱，立柱（1)上面設(shè)置有蓋板（3)，相鄰立柱（1)間設(shè)置 有橫梁（2)，四根橫梁（2)繞著四根立柱（1)圍成一個(gè)矩形； 所述液壓千斤頂（4)，液壓千斤頂（4)的活塞端朝下設(shè)置于蓋板（3)內(nèi)側(cè)，通過數(shù)據(jù)線 與位于主體框架外部的控制器和計(jì)算機(jī)連接； 所述數(shù)據(jù)采集裝置包括位移傳感器（5)和力傳感器（6)，位移傳感器（5)設(shè)置于液壓千 斤頂（4)的活塞壁外側(cè)，力傳感器（6)設(shè)置于液壓千斤頂（4)的活塞頭部弧面外側(cè)；位移傳 感器（5)和力傳感器（6)分別通過數(shù)據(jù)線依次與位于主體框架外部的計(jì)算機(jī)連接； 所述鋼筋網(wǎng)固定裝置（7)由固定件、掛鉤（10)和螺紋管件（11)組成，固定件設(shè)置在橫 梁（2)內(nèi)側(cè)，且由螺紋管件（11)將固定件和掛鉤（10)連接為一體；固定件和掛鉤（10)的 一端均設(shè)置有外螺紋，固定件和掛鉤（10)的外螺紋與螺紋管件（11)相配合。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋼筋網(wǎng)靜態(tài)力學(xué)性能測試裝置，其特征在于，所述固定件為 螺栓（9)，螺栓（9)通過固定連接固定在橫梁（2)內(nèi)側(cè)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋼筋網(wǎng)靜態(tài)力學(xué)性能測試裝置，其特征在于，所述固定件為 一端設(shè)置有滑塊（12)的螺栓（9)，所述橫梁（2)內(nèi)側(cè)設(shè)置有與滑塊（12)相配的凹槽（13)。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋼筋網(wǎng)靜態(tài)力學(xué)性能測試裝置，其特征在于，所述固定件為 吊環(huán)螺絲（14)，吊環(huán)螺絲（14)的環(huán)狀部位套在橫梁（2)上。
5. -種鋼筋網(wǎng)靜態(tài)力學(xué)性能測試方法，其特征在于，采用鋼筋網(wǎng)靜態(tài)力學(xué)性能測試裝 置進(jìn)行測試，鋼筋網(wǎng)靜態(tài)力學(xué)性能測試裝置由主體框架、液壓千斤頂、數(shù)據(jù)采集裝置和兩個(gè) 或兩個(gè)以上鋼筋網(wǎng)固定裝置組成； 其中，所述主體框架包括四根立柱，立柱（1)上面設(shè)置有蓋板（3)，相鄰立柱（1)間設(shè)置 有橫梁（2)，四根橫梁（2)繞著四根立柱（1)圍成一個(gè)矩形； 所述液壓千斤頂（4)，液壓千斤頂（4)的活塞端朝下設(shè)置于蓋板（3)內(nèi)側(cè)，通過數(shù)據(jù)線 與位于主體框架外部的控制器和計(jì)算機(jī)連接； 所述數(shù)據(jù)采集裝置包括位移傳感器（5)和力傳感器（6)，位移傳感器（5)設(shè)置于液壓千 斤頂（4)的活塞壁外側(cè)，力傳感器（6)設(shè)置于液壓千斤頂（4)的活塞頭部弧面外側(cè)；位移傳 感器（5)和力傳感器（6)分別通過數(shù)據(jù)線依次與位于主體框架外部的計(jì)算機(jī)連接； 所述鋼筋網(wǎng)固定裝置（7)由固定件、掛鉤（10)和螺紋管件（11)組成，固定件設(shè)置在橫 梁（2)內(nèi)側(cè)，且由螺紋管件（11)將固定件和掛鉤（10)連接為一體；固定件和掛鉤（10)的 一端均設(shè)置有外螺紋，固定件和掛鉤（10)的外螺紋與螺紋管件（11)相配合； 所述固定件為螺栓（9)，螺栓（9)通過固定連接固定在橫梁（2)內(nèi)側(cè)； 或者，所述固定件為一端設(shè)置有滑塊（12)的螺栓（9)，所述橫梁（2)內(nèi)側(cè)設(shè)置有與滑塊 (12)相配的凹槽（13); 或者，所述固定件為吊環(huán)螺絲（14)，吊環(huán)螺絲（14)的環(huán)狀部位套在橫梁（2)上； 鋼筋網(wǎng)靜態(tài)力學(xué)性能測試方法包括以下步驟： 步驟一，將待測鋼筋網(wǎng)（8)掛在所述鋼筋網(wǎng)靜態(tài)力學(xué)性能測試裝置的掛鉤（10)上，并 通過調(diào)整螺紋管件（11)的位置拉緊鋼絲網(wǎng)（8); 步驟二，設(shè)定液壓千斤頂（4)中千斤頂向下運(yùn)行的速度，使千斤頂以恒定的速度對鋼 筋網(wǎng)（8)加載，同時(shí)通過位移傳感器（5)和力傳感器（6)分別采集位移數(shù)據(jù)和受力數(shù)據(jù)； 步驟三，加載到鋼筋網(wǎng)（8)破壞時(shí)，停止加載，并收回千斤頂； 步驟四，根據(jù)位移數(shù)據(jù)和受力數(shù)據(jù)繪制位移-荷載曲線，計(jì)算鋼筋網(wǎng)的破壞荷載fbMkm 和最大破壞能E broken? 其中，鋼筋網(wǎng)破壞荷載fbMkm計(jì)算公式見式（1)， fbroken= max {f !，f2,…f" …fj (I) 鋼筋網(wǎng)最大破壞能EbMkm計(jì)算公式見式（2)，
其中，f表示鋼筋網(wǎng)受到的荷載作用力，單位為牛；i表示當(dāng)前采集的位移數(shù)據(jù)和受力 數(shù)據(jù)的序列數(shù)；η表示一共采集到的位移數(shù)據(jù)和受力數(shù)據(jù)的序列數(shù)據(jù)個(gè)數(shù)，d表示位移數(shù) 據(jù)，單位為m。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種鋼筋網(wǎng)靜態(tài)力學(xué)性能測試裝置及測試方法。該測試裝置由主體框架、液壓千斤頂、數(shù)據(jù)采集裝置以及兩個(gè)或兩個(gè)以上鋼絲網(wǎng)固定裝置組成；該測試方法為利用固定裝置將待測鋼絲網(wǎng)固定在測試裝置上，采用液壓千斤頂對鋼絲網(wǎng)加載，同時(shí)通過數(shù)據(jù)采集裝置采集數(shù)據(jù)，即可實(shí)現(xiàn)對鋼筋網(wǎng)加載、卸載過程中受力與變形測試。
【IPC分類】G01M13-00
【公開號】CN104880304
【申請?zhí)枴緾N201510240280
【發(fā)明人】張志強(qiáng), 孫健, 胡東孟, 曹少剛
【申請人】西安理工大學(xué)
【公開日】2015年9月2日
【申請日】2015年5月12日