一種偏心受壓構(gòu)件承載力-位移曲線自平衡加載測(cè)試系統(tǒng)技術(shù)方案

本實(shí)用新型專利技術(shù)公開了一種偏心受壓構(gòu)件承載力

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
一種偏心受壓構(gòu)件承載力
?
位移曲線自平衡加載測(cè)試系統(tǒng)


[0001]本技術(shù)涉及偏心受壓構(gòu)件測(cè)試
，特別涉及一種偏心受壓構(gòu)件承載力
?
位移曲線自平衡加載測(cè)試系統(tǒng)。

技術(shù)介紹

[0002]現(xiàn)有結(jié)構(gòu)偏心受壓試驗(yàn)多使用室內(nèi)壓力試驗(yàn)機(jī)進(jìn)行，步驟為將試件豎向放置于壓力機(jī)上，調(diào)整偏心距施加豎向荷載進(jìn)行試驗(yàn)。此種試驗(yàn)方法的缺陷為：1)由于豎向放置，試件一旦破壞到一定程度就無(wú)法保持穩(wěn)定，無(wú)法實(shí)現(xiàn)獲取構(gòu)件承載力
?
位移全過(guò)程曲線的大行程破壞試驗(yàn)，而在地下工程中，結(jié)構(gòu)屈服后的峰后承載能力和位移是可以利用的；2)試件形狀、尺寸受壓力機(jī)型號(hào)的限制，難適應(yīng)大比例尺的模型試驗(yàn)；3)試件運(yùn)輸、安裝較為困難；4)地下結(jié)構(gòu)與圍巖相互作用，此方法無(wú)法模擬圍巖對(duì)結(jié)構(gòu)的側(cè)向約束作用；5)位移傳感器只能記錄軸向位移，無(wú)法記錄水平位移。
[0003]另外還有采用以軸向荷載和側(cè)向荷載來(lái)共同模擬偏壓荷載的手段進(jìn)行結(jié)構(gòu)偏心受壓試驗(yàn)，其步驟為將試件水平放置，試件兩端采用壓力機(jī)施加軸力，在試件側(cè)面使用壓力機(jī)施加荷載使結(jié)構(gòu)局部產(chǎn)生均布彎矩，通過(guò)控制軸力和彎矩的關(guān)系模擬構(gòu)件偏心受壓。此種試驗(yàn)方法的缺陷為：1)試驗(yàn)裝置操作復(fù)雜，試件兩端和側(cè)面的壓力值很難同步控制；2)當(dāng)試件進(jìn)入破壞階段后，試件產(chǎn)生較大的彎曲變形，側(cè)向荷載模擬彎矩的方法失效，因而無(wú)法獲取偏壓構(gòu)件的承載力
?
位移全過(guò)程曲線；3)無(wú)法模擬圍巖對(duì)結(jié)構(gòu)的側(cè)向約束作用。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

[0004]為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，本技術(shù)目的在于提供一種能夠靈活適應(yīng)多種類型、截面尺寸及長(zhǎng)度的構(gòu)件偏壓加載；實(shí)現(xiàn)偏壓構(gòu)件的大行程位移加載，獲取偏壓構(gòu)件承載力
?
位移全過(guò)程曲線模擬圍巖對(duì)結(jié)構(gòu)的側(cè)向約束作用；同時(shí)記錄構(gòu)件的軸向和水平位移的自平衡加載測(cè)試系統(tǒng)。
[0005]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本技術(shù)采用以下技術(shù)方案：設(shè)計(jì)一種偏心受壓構(gòu)件承載力
?
位移曲線自平衡加載測(cè)試系統(tǒng)，包括試驗(yàn)構(gòu)件，所述試驗(yàn)構(gòu)件兩端設(shè)有牛腿，一端牛腿外側(cè)設(shè)有承載力施加機(jī)構(gòu)，另一端設(shè)有壓力傳感器，試驗(yàn)構(gòu)件的側(cè)面設(shè)有模擬圍巖約束機(jī)構(gòu)。
[0006]優(yōu)選的，所述承載力施加機(jī)構(gòu)包括穿心式千斤頂，穿心式千斤頂固定在一側(cè)牛腿上，穿心式千斤頂通過(guò)鋼絞線連接另一側(cè)牛腿。
[0007]優(yōu)選的，所述牛腿包括前端、后端，試驗(yàn)構(gòu)件兩端與后端連接固定，前端對(duì)應(yīng)鋼絞線連接位置設(shè)有預(yù)留孔，鋼絞線穿過(guò)預(yù)留孔。
[0008]優(yōu)選的，所述鋼絞線的兩端設(shè)有錨具，承載力傳感器穿過(guò)后端外側(cè)的鋼絞線，鋼絞線與錨具將穿心式千斤頂、壓力傳感器固定在牛腿上，所述后端外側(cè)固定有位移傳感器。
[0009]優(yōu)選的，所述模擬圍巖約束機(jī)構(gòu)包括反力墻，反力墻與前端之間設(shè)有鋼管，鋼管方向與試驗(yàn)構(gòu)件垂直，后端的外側(cè)設(shè)有彈性約束，反力墻與彈性約束通過(guò)鋼絞線連接。
[0010]優(yōu)選的，所述彈性約束包括彈簧，反力墻上設(shè)有預(yù)留孔，鋼絞線穿過(guò)預(yù)留孔通過(guò)錨
具固定連接反力墻與彈簧。
[0011]優(yōu)選的，所述彈簧兩側(cè)設(shè)有位移傳感器。
[0012]優(yōu)選的，所述牛腿與穿心式千斤頂、壓力傳感器、彈簧之間設(shè)有鋼墊板。
[0013]優(yōu)選的，所述承載力施加機(jī)構(gòu)連接有油泵。
[0014]優(yōu)選的，所述系統(tǒng)的測(cè)試步驟為：
[0015](1)在試驗(yàn)構(gòu)件兩端的牛腿預(yù)留孔上穿入鋼絞線并放置設(shè)計(jì)好的鋼墊板；
[0016](2)在試件一端放置壓力傳感器后用錨具錨固，在另一端放置穿心式千斤頂再用錨具錨固；
[0017](3)在試驗(yàn)構(gòu)件側(cè)面設(shè)置反力墻與彈簧，通過(guò)鋼絞線與錨具錨固,在牛腿與反力墻之間放置鋼管；
[0018](4)在試驗(yàn)構(gòu)件跨中、1/4跨中和牛腿處放置位移傳感器；
[0019](5)將所有傳感器接入試驗(yàn)數(shù)據(jù)采集儀器，通過(guò)油泵控制穿心式千斤頂輸出壓力張拉鋼絞線從而實(shí)現(xiàn)構(gòu)件的自平衡偏心加載；
[0020](6)在穿心式千斤頂21達(dá)到最大行程后，通過(guò)油泵91卸載壓力至零，再將千斤頂行程收回恢復(fù)原位。此時(shí)試驗(yàn)構(gòu)件1在橫向方向上不受約束，在豎向方向上受到彈簧61、鋼絞線22、反力墻51及錨具41的約束作用。再移動(dòng)千斤頂21至最大行程位置，通過(guò)油泵91繼續(xù)張拉鋼絞線22，從而實(shí)現(xiàn)大行程加載；
[0021](7)根據(jù)數(shù)據(jù)采集儀器讀取偏心受壓構(gòu)件承載力、位移數(shù)據(jù)曲線。
[0022]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本技術(shù)的有益效果為：
[0023](1)經(jīng)濟(jì)性：采用易于運(yùn)輸?shù)拇┬氖角Ы镯敽弯摻g線代替昂貴的壓力試驗(yàn)機(jī)，節(jié)約人力、物力以及財(cái)力；
[0024](2)靈活性：試件運(yùn)輸方便可實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)原位試驗(yàn)；系統(tǒng)部件易拆卸改裝應(yīng)用到其他試驗(yàn)；易調(diào)節(jié)彈簧剛度來(lái)模擬不通圍巖級(jí)別的地層對(duì)支護(hù)的約束作用；
[0025](3)實(shí)用性：通過(guò)大行程位移試驗(yàn)獲取構(gòu)件在外荷載作用下的受力機(jī)理、構(gòu)件截面應(yīng)力分布及破壞機(jī)理，以指導(dǎo)設(shè)計(jì)以及施工；
[0026](4)全面性：適應(yīng)多種類型、截面尺寸及長(zhǎng)度的構(gòu)件加載，且可實(shí)現(xiàn)大行程位移加載，獲取構(gòu)件的承載力
?
位移全過(guò)程曲線。
附圖說(shuō)明
[0027]圖1為本技術(shù)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；
[0028]圖2為本技術(shù)A
?
A剖面的示意圖。
[0029]其中：試驗(yàn)構(gòu)件
?
1，牛腿
?
2，承載力施加機(jī)構(gòu)
?
3，壓力傳感器
?
4，模擬圍巖約束機(jī)構(gòu)
?
5，穿心式千斤頂
?
21，鋼絞線
?
22，前端
?
31，后端
?
32，預(yù)留孔
?
33，錨具
?
41，位移傳感器
?
42，反力墻
?
51，鋼管
?
52，彈性約束
?
53，彈簧
?
61，鋼墊板
?
81，油泵
?
91。
具體實(shí)施方式
[0030]下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式對(duì)本技術(shù)的技術(shù)方案做進(jìn)一步詳細(xì)描述：如圖1所示一種偏心受壓構(gòu)件承載力
?
位移曲線自平衡加載測(cè)試系統(tǒng)，包括試驗(yàn)構(gòu)件1，所述試驗(yàn)構(gòu)件1兩端設(shè)有牛腿2，一端牛腿2外側(cè)設(shè)有承載力施加機(jī)構(gòu)3，另一端設(shè)有壓力傳感器4，試
驗(yàn)構(gòu)件1的側(cè)面設(shè)有模擬圍巖約束機(jī)構(gòu)5。
[0031]優(yōu)選的，所述承載力施加機(jī)構(gòu)3包括穿心式千斤頂21，穿心式千斤頂21固定在一側(cè)牛腿2上，穿心式千斤頂21通過(guò)鋼絞線22連接另一側(cè)牛腿2。
[0032]優(yōu)選的，所述牛腿2包括前端31、后端32，試驗(yàn)構(gòu)件1兩端與后端32連接固定，前端31對(duì)應(yīng)鋼絞線22連接位置設(shè)有預(yù)留孔33，鋼絞線22穿過(guò)預(yù)留孔33。
[0033]優(yōu)選的，所述鋼絞線22的兩端設(shè)有錨具41，承載力傳感器4穿過(guò)后端32外側(cè)的鋼絞線2本文檔來(lái)自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】

【技術(shù)特征摘要】
1.一種偏心受壓構(gòu)件承載力
?
位移曲線自平衡加載測(cè)試系統(tǒng)，其特征在于，包括試驗(yàn)構(gòu)件（1），所述試驗(yàn)構(gòu)件（1）兩端設(shè)有牛腿（2），一端牛腿（2）外側(cè)設(shè)有承載力施加機(jī)構(gòu)（3），另一端設(shè)有壓力傳感器（4），試驗(yàn)構(gòu)件（1）的側(cè)面設(shè)有模擬圍巖約束機(jī)構(gòu)（5）。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種偏心受壓構(gòu)件承載力
?
位移曲線自平衡加載測(cè)試系統(tǒng)，其特征在于，所述承載力施加機(jī)構(gòu)（3）包括穿心式千斤頂（21），穿心式千斤頂（21）固定在一側(cè)牛腿（2）上，穿心式千斤頂（21）通過(guò)鋼絞線（22）連接另一側(cè)牛腿（2）。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種偏心受壓構(gòu)件承載力
?
位移曲線自平衡加載測(cè)試系統(tǒng)，其特征在于，所述牛腿（2）包括前端（31）、后端（32），試驗(yàn)構(gòu)件（1）兩端與后端（32）連接固定，前端（31）對(duì)應(yīng)鋼絞線（22）連接位置設(shè)有預(yù)留孔（33），鋼絞線（22）穿過(guò)預(yù)留孔（33）。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種偏心受壓構(gòu)件承載力
?
位移曲線自平衡加載測(cè)試系統(tǒng)，其特征在于，所述鋼絞線（22）的兩端設(shè)有錨具（41），壓力傳感器（4）穿過(guò)后端（32）外側(cè)的鋼絞線（22），鋼絞線（22）與錨具（41）將穿心式千斤頂（21）、壓力傳感器（4）固定在牛腿（2）上，所述后端（32）外側(cè)固定有位移傳感...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：仇文革，王剛，李暢，李冰天，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：成都天佑智隧科技有限公司，
類型：新型
國(guó)別省市：