一種混凝土剪切徐變的扭轉(zhuǎn)測(cè)試裝置及測(cè)試方法
【專(zhuān)利說(shuō)明】一種混凝土剪切徐變的扭轉(zhuǎn)測(cè)試裝置及測(cè)試方法 【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于混凝土的徐變?cè)囼?yàn)技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種混凝土剪切徐變的扭轉(zhuǎn)測(cè)試裝 置及測(cè)試方法。 【【背景技術(shù)】】
[0002] 目前關(guān)于混凝土徐變理論中的徐變系數(shù)通常是基于單軸應(yīng)力條件下的試驗(yàn)研究 得到的，之前的一些基于廣泛研究和試驗(yàn)的徐變模型如B3模型、CEB-FIP模型、ACI-209R模 型較為全面的考慮了混凝土強(qiáng)度、水泥種類(lèi)、相對(duì)濕度等多種因素，但其試驗(yàn)的應(yīng)力條件均 為軸向壓應(yīng)力狀態(tài)，最新提出的M模型的徐變部分與B3模型一致仍然采用軸向應(yīng)力狀態(tài)， 只是完善了收縮考慮的因素。而關(guān)于剪切作用下混凝土的徐變?cè)囼?yàn)研究很少。僅假定各種 內(nèi)力下的徐變變形可以近似地取用一個(gè)統(tǒng)一的徐變系數(shù)得到，即假定剪切作用下的徐變系 數(shù)與軸向力或彎曲作用下的徐變系數(shù)相同。而研究發(fā)現(xiàn)剪切作用下產(chǎn)生的徐變位移不可忽 略，需要對(duì)混凝土剪切徐變進(jìn)行單獨(dú)的測(cè)試。 【
【發(fā)明內(nèi)容】
】
[0003] 本發(fā)明的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，提供一種混凝土剪切徐變的扭轉(zhuǎn)測(cè) 試裝置及測(cè)試方法，該裝置使得混凝土剪切徐變作用可量化考慮，解決目前工程中因?yàn)榧?切徐變引起的長(zhǎng)期變形的機(jī)理問(wèn)題，為混凝土結(jié)構(gòu)變形的預(yù)測(cè)和計(jì)算提供參考。
[0004] 為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn)：
[0005] -種混凝土剪切徐變的扭轉(zhuǎn)測(cè)試裝置，包括混凝土底座，混凝土底座中心澆筑有 豎直設(shè)置的圓柱形混凝土圓桿，混凝土底座上安裝有支撐鋼架；混凝土圓桿上部設(shè)置有傳 力鋼筋，荷載托架中部開(kāi)口，且自上而下套設(shè)在混凝土圓桿上，并通過(guò)鋼絞線吊裝在支撐鋼 架上；鋼絞線一端與荷載托架相連，另一端連接在傳力鋼筋上。
[0006] 本發(fā)明進(jìn)一步的改進(jìn)在于：
[0007] 所述支撐鋼架通過(guò)螺栓固定在混凝土底座上。
[0008] 所述支撐鋼架的頂部設(shè)置有轉(zhuǎn)向鋼槽，鋼絞線穿過(guò)轉(zhuǎn)向鋼槽后連接在傳力鋼筋 上。
[0009] 所述傳力鋼筋為兩根十字交叉設(shè)置于混凝土圓桿內(nèi)的鋼筋，兩根鋼筋的兩端分別 伸出混凝土圓桿的側(cè)面。
[0010] 所述傳力鋼筋的下方設(shè)置有定位鋼筋，通過(guò)位移計(jì)測(cè)量定位鋼筋的位移變化進(jìn)而 推算剪切徐變。
[0011] 本發(fā)明還公開(kāi)了一種混凝土剪切徐變的扭轉(zhuǎn)測(cè)試方法，包括以下步驟：
[0012] 1)在混凝土底座上澆筑圓柱形混凝土圓桿，混凝土圓桿高為L(zhǎng)，截面半徑為r ;
[0013] 2)將支撐鋼架和荷載托架裝配到位，并安裝位移計(jì)；
[0014] 3)施加荷載，將混凝土荷載塊置于荷載托架上；
[0015] 4)讀取初位移I (t。)，貝IJ初始切應(yīng)變?yōu)?br>[0016] 5)通過(guò)集箱長(zhǎng)期采集數(shù)據(jù)得到t時(shí)刻的定位鋼筋的位移I (t，t。)，則t時(shí)刻構(gòu)件 的切應(yīng)變關(guān)
[0017] 6)剪切徐變系數(shù)用Φ s。(t，t。）來(lái)描述，則笮
[0018] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下有益效果：
[0019] 本發(fā)明通過(guò)鋼絲束和底端通過(guò)螺栓固結(jié)在混凝土底座上的支撐鋼架傳遞裝載在 鋼托架上的混凝土塊產(chǎn)生的荷載，并在底端固結(jié)在混凝土底座上的混凝土圓柱上形成扭轉(zhuǎn) 剪切作用，通過(guò)千分表測(cè)試位于混凝土圓柱上的定位鋼筋位移的方式采集扭轉(zhuǎn)產(chǎn)生的變形 來(lái)推算剪切徐變。相較于傳統(tǒng)的梁式剪切測(cè)試試驗(yàn)，本測(cè)試裝置僅有扭轉(zhuǎn)剪切作用，無(wú)彎矩 等其他因素的影響，能對(duì)混凝土的剪切徐變進(jìn)行準(zhǔn)確的測(cè)試。 【【附圖說(shuō)明】】
[0020] 圖1為本發(fā)明混凝土圓桿與混凝土底座的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0021] 圖2為本發(fā)明支撐鋼架的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0022] 圖3為本發(fā)明荷載托架的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0023] 圖4為本發(fā)明傳力鋼筋與定位鋼筋的位置示意圖；
[0024] 圖5為本發(fā)明的整體結(jié)構(gòu)示意圖。
[0025] 其中：1為混凝土底座；2為混凝土圓桿；3為支撐鋼架；4為螺栓；5為荷載托架；6 為傳力鋼筋；7為定位鋼筋；8為鋼絞線；9為轉(zhuǎn)向鋼槽。 【【具體實(shí)施方式】】
[0026] 下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)描述：
[0027] 參見(jiàn)圖1至圖5,本發(fā)明混凝土剪切徐變的扭轉(zhuǎn)測(cè)試裝置，包括混凝土底座1，混凝 土底座1中心澆筑有豎直設(shè)置的圓柱形混凝土圓桿2,混凝土底座1上安裝有支撐鋼架3 ; 混凝土圓桿2上部設(shè)置有傳力鋼筋6,荷載托架5中部開(kāi)口，且自上而下套設(shè)在混凝土圓桿 2上，并通過(guò)鋼絞線8吊裝在支撐鋼架3上；鋼絞線一端與荷載托架5相連，另一端連接在 傳力鋼筋6上。支撐鋼架3通過(guò)螺栓4固定在混凝土底座1上。支撐鋼架3的頂部設(shè)置有 轉(zhuǎn)向鋼槽9,鋼絞線8穿過(guò)轉(zhuǎn)向鋼槽9后連接在傳力鋼筋6上。傳力鋼筋6為兩根十字交叉 設(shè)置于混凝土圓桿2內(nèi)的鋼筋，兩根鋼筋的兩端分別伸出混凝土圓桿2的側(cè)面。傳力鋼筋 6的下方設(shè)置有定位鋼筋7,通過(guò)位移計(jì)測(cè)量定位鋼筋7的位移變化進(jìn)而推算剪切徐變。
[0028] 本發(fā)明所涉及的剪切徐變測(cè)試裝置由下端固結(jié)在混凝土底座上的混凝土圓柱體， 下端通過(guò)螺栓固結(jié)在混凝土底座上的支撐鋼架，鋼托架，鋼絲束，千分表，混凝土加載塊組 成。剪切徐變構(gòu)件如圖1中圓柱體混凝土圓桿2,其澆筑制作時(shí)固結(jié)于混凝土底座1上，圖 2中的支撐鋼架3通過(guò)高強(qiáng)螺栓4與混凝土底座1固結(jié)，圖3中用于加載荷載塊的荷載托 架5通過(guò)一端連接在圖4中的傳力鋼筋6的鋼絞線8吊在支撐鋼架3上，荷載塊的重力作 用通過(guò)支撐鋼架的轉(zhuǎn)向作用轉(zhuǎn)換為作用在試驗(yàn)構(gòu)件上的扭矩，從而對(duì)圓柱體混凝土圓桿形 成純剪切作用，通過(guò)位移計(jì)測(cè)量圖4中定位鋼筋7的位移變化進(jìn)而推算剪切徐變。
[0029] 本發(fā)明目的在于通過(guò)長(zhǎng)期觀察剪切試驗(yàn)中等直混凝土圓柱體在純剪作用下的切 應(yīng)變，從而推算剪切徐變計(jì)算模式，為橋梁設(shè)計(jì)提供考慮剪切作用的理論參考。具體測(cè)試方 法如下：
[0030] 1、澆筑圖1所示混凝土構(gòu)件，等值圓桿高為L(zhǎng)，截面半徑為r。
[0031] 2、將圖2支撐鋼架和圖3荷載托架按順序裝配到位。
[0032] 3、安裝位移計(jì)，測(cè)量定位鋼筋的位移。
[0033] 4、施加荷載，將混凝土荷載塊置于荷載托架上。
[0034] 5、讀取初位移I (t。)，則初始切應(yīng)變?yōu)?
[0035] 6、通過(guò)集箱長(zhǎng)期采集數(shù)據(jù)得到t時(shí)刻的定位鋼筋的位移I (t，t。)，則t時(shí)刻構(gòu)件的 切應(yīng)變，
[0036] 7、剪切徐變系數(shù)用Φ s。(t，t。）來(lái)描述，則有
[0037] 以上內(nèi)容僅為說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)思想，不能以此限定本發(fā)明的保護(hù)范圍，凡是按 照本發(fā)明提出的技術(shù)思想，在技術(shù)方案基礎(chǔ)上所做的任何改動(dòng)，均落入本發(fā)明權(quán)利要求書(shū) 的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種混凝土剪切徐變的扭轉(zhuǎn)測(cè)試裝置，其特征在于，包括混凝土底座（1)，混凝土底 座（1)中心澆筑有豎直設(shè)置的圓柱形混凝土圓桿（2)，混凝土底座（1)上安裝有支撐鋼架 (3);混凝土圓桿⑵上部設(shè)置有傳力鋼筋（6)，荷載托架（5)中部開(kāi)口，且自上而下套設(shè)在 混凝土圓桿（2)上，并通過(guò)鋼絞線（8)吊裝在支撐鋼架（3)上；鋼絞線一端與荷載托架（5) 相連，另一端連接在傳力鋼筋（6)上。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的混凝土剪切徐變的扭轉(zhuǎn)測(cè)試裝置，其特征在于，所述支撐鋼 架（3)通過(guò)螺栓（4)固定在混凝土底座（1)上。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的混凝土剪切徐變的扭轉(zhuǎn)測(cè)試裝置，其特征在于，所述支撐鋼 架（3)的頂部設(shè)置有轉(zhuǎn)向鋼槽（9)，鋼絞線（8)穿過(guò)轉(zhuǎn)向鋼槽（9)后連接在傳力鋼筋（6) 上。4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的混凝土剪切徐變的扭轉(zhuǎn)測(cè)試裝置，其特征在于，所述傳力鋼 筋（6)為兩根十字交叉設(shè)置于混凝土圓桿（2)內(nèi)的鋼筋，兩根鋼筋的兩端分別伸出混凝土 圓桿⑵的側(cè)面。5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的混凝土剪切徐變的扭轉(zhuǎn)測(cè)試裝置，其特征在于，所述傳力鋼 筋（6)的下方設(shè)置有定位鋼筋（7)，通過(guò)位移計(jì)測(cè)量定位鋼筋（7)的位移變化進(jìn)而推算剪切 徐變。6. -種采用權(quán)利要求1-5任意一項(xiàng)所述混凝土剪切徐變的扭轉(zhuǎn)測(cè)試裝置的測(cè)試方法， 其特征在于，包括以下步驟： 1) 在混凝土底座上饒筑圓柱形混凝土圓桿，混凝土圓桿高為L(zhǎng)，截面半徑為r; 2) 將支撐鋼架和荷載托架裝配到位，并安裝位移計(jì)； 3) 施加荷載，將混凝土荷載塊置于荷載托架上； 4) 讀取初位移1 (t。)，則初始切應(yīng)變?yōu)?) 通過(guò)集箱長(zhǎng)期采集數(shù)據(jù)得到t時(shí)刻的定位鋼筋的位移1 (t，t。)，則t時(shí)刻構(gòu)件的切 應(yīng)變?yōu)?) 剪切徐變系數(shù)用來(lái)描述，則有
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種混凝土剪切徐變的扭轉(zhuǎn)測(cè)試裝置及測(cè)試方法，包括混凝土底座，混凝土底座中心澆筑有豎直設(shè)置的圓柱形混凝土圓桿，混凝土底座上安裝有支撐鋼架；目前通常采用梁式加載來(lái)對(duì)混凝土的剪切作用進(jìn)行測(cè)試，本發(fā)明提供了一種通過(guò)對(duì)混凝土圓柱施加扭轉(zhuǎn)作用來(lái)測(cè)試剪切徐變的方法。測(cè)試裝置通過(guò)鋼絲束來(lái)施加兩對(duì)集中力作用在底端固結(jié)在地面上的圓柱體混凝土外圍，形成扭矩剪切作用。鋼絲束一端懸吊有裝載混凝土塊的鋼托架來(lái)形成荷載，并通過(guò)底端固結(jié)在地面上的支撐鋼架來(lái)形成支撐系統(tǒng)及鋼絲束的轉(zhuǎn)向裝置，并通過(guò)位移計(jì)來(lái)測(cè)試位于混凝土圓柱上的定位鋼筋的位移進(jìn)而計(jì)算混凝土的剪切徐變。
【IPC分類(lèi)】G01N3/26
【公開(kāi)號(hào)】CN105092393
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510574169
【發(fā)明人】牛艷偉, 曹宏恩, 趙育, 杜隆基, 屈曉曉, 張亮, 黃平明
【申請(qǐng)人】長(zhǎng)安大學(xué)
【公開(kāi)日】2015年11月25日
【申請(qǐng)日】2015年9月10日