超高强混凝土高温下单轴受压应力-应变全曲线测试装置制造方法及图纸

一种超高强混凝土高温下单轴受压应力

【技术实现步骤摘要】
超高强混凝土高温下单轴受压应力
‑
应变全曲线测试装置


[0001]本专利技术属于混凝土性能测试
，特别涉及一种超高强混凝土高温下单轴受压应力
‑
应变全曲线测试装置。

技术介绍

[0002]超高性能混凝土(UHPC)具有超高力学性能与超高耐久性等，满足土木与建筑工程大跨、高强以及耐久等方面的高要求，是高性能建筑材料发展的主要方向之一。火灾是建筑结构面临的严重灾害之一。超高性能混凝土具有致密的孔隙微观结构，由于蒸汽压原理，超高性能混凝土材料在火灾高温下容易发生爆裂，导致混凝土材料力学性能显著下降。因此，研究超高强混凝土高温环境下的单轴受压应力
‑
应变全曲线变化规律，对于超高性能混凝土高温爆裂的现象、影响因素、规律乃至机理的理解具有重要意义。
[0003]混凝土应力
‑
应变全曲线由上升部分和下降部分组成。超高强混凝土经过峰值荷载后容易发生脆性破坏，导致荷载发生突降，很难得到完整的应力
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应变曲线。分析认为普通液压试验机刚度不足，普通液压试验机在施加荷载的过程中自身也发生变形，并随荷载增加而变大，积累较大的弹性应变能。当混凝土试块达到峰值荷载后荷载下降，普通液压试验机变形恢复，释放积累的弹性应变能，迅速将混凝土试块压碎。此外超高强混凝土经历高温脆性变大，极易发生脆性破坏。普通混凝土单轴受压破坏应力
‑
应变全曲线测试装置不适用于高性能混凝土，无法准确完整获取超高强混凝土高温下单轴受压应力
‑
>应变的完整曲线。

技术实现思路

[0004]为了弥补普通液压试验机刚度不足，克服上述现有技术的缺点，满足同时加热和加载的需求，本专利技术的目的在于提供一种超高强混凝土高温下单轴受压应力
‑
应变全曲线测试装置，该装置设计简单，加工迅速，能够重复使用，准确获取超高强混凝土高温下、高温后以及常温下单轴受压应力
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应变的完整曲线。
[0005]为了实现上述目的，本专利技术采用的技术方案是：
[0006]一种超高强混凝土高温下单轴受压应力
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应变全曲线测试装置，包括电液伺服压剪试验机，在电液伺服压剪试验机中布置有刚性元件，所述刚性元件包括上端板、下端板和若干弹簧液压杆，所述弹簧液压杆连接于上端板和下端板之间，弹簧液压杆的轴向与电液伺服压剪试验机的加载方向一致；所述上端板和下端板之间设置微型箱式高温加热炉，混凝土试块设置于所述微型箱式高温加热炉中，沿所述加载方向，在所述混凝土试块外部设置若干对称的耐高温高压微型位移传感器，在所述混凝土试块底端设置高温压力荷载传感器。
[0007]在一个实施例中，所述电液伺服压剪试验机包括上压盘、下压盘、丝杠和油缸；所述丝杠与上压盘和下压盘连接，所述油缸连接所述丝杠驱动其转动，进而带动上压盘和下压盘相向运动。
[0008]在一个实施例中，所述电液伺服压剪试验机采用位移控制加载，提供设计应变率所需的加载速率。
[0009]在一个实施例中，所述上端板为端面带有若干凸起钢柱的上环形钢板，所述上环形钢板的下端面设置上螺帽；所述下端板为端面带有若干固定圆孔的下环形钢板，所述下环形钢板的上端面设置下螺帽；所述弹簧液压杆包括液压伸缩杆、压缩弹簧和钢套筒，所述压缩弹簧套在所述液压伸缩杆外，并共同置于所述钢套筒中，所述钢套筒上端安装于所述上螺帽，下端安装于所述下螺帽，所述压缩弹簧在初始长度下顶住上螺帽和下螺帽；所述钢套筒的长度小于压缩弹簧的初始长度。
[0010]在一个实施例中，所述上螺帽内为光圆孔，中部不贯通分为上下光圆孔，上光圆孔与上环形钢板接触，下光圆孔与液压伸缩杆接触，下光圆孔直径大于液压伸缩杆最小直径，所述凸起钢柱和固定圆孔的数量均与弹簧液压杆相同，所述凸起钢柱插入到所述上螺帽的上光圆孔；所述液压伸缩杆能够自由伸缩，提供设计所需荷载，并在底部刻制螺纹，所述下螺帽内为螺纹孔，固定液压伸缩杆于下环形钢板上。
[0011]在一个实施例中，所述微型箱式高温加热炉顶部设置有贯通孔，供所述混凝土试块伸出；所述混凝土试块的上下端端部均设置有球铰。
[0012]在一个实施例中，所述混凝土试块包括超高强混凝土棱柱体试块和减磨层，环绕所述超高强混凝土棱柱体试块的上下端的侧面均设置减磨层，以保证混凝土试块轴心受压。
[0013]在一个实施例中，所述混凝土试块的截面为正方形，所述若干高温高压微型位移传感器均匀布置于混凝土试块的四个侧面。
[0014]在一个实施例中，所述若干高温高压微型位移传感器固定在位移传感器支架上，所述位移传感器支架包括上支架、下支架和固定螺栓，所述上支架与下支架为铝制框架，通过固定螺栓将上支架与下支架固定在混凝土试块的轴向中部，高温高压微型位移传感器安装于上支架和下支架之间。
[0015]在一个实施例中，所述高温压力荷载传感器能够在高温高压环境下进行荷载测量工作，荷载量程为0t
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300t，位于微型箱式高温加热炉底部，内嵌下端板内部。
[0016]与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：
[0017]本专利技术在试验过程中，能够同时实现超高强混凝土试块的高温下、高温后与常温下的加载。新型刚性元件刚度大，提高试验机并与混凝土试块共同受力，保证加载过程中混凝土应变率稳定。此外刚性元件能够在超高强混凝土荷载下降阶段实现刚度可变，高度可调，得到完整试块下降段曲线。本专利技术设计简单，加工迅速，实现重复使用，能够准确地获取高温损伤超高强混凝土的应力
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应变全曲线，为研究超高强混凝土在高温环境下的力学性能与退化规律提供理论支持。
附图说明
[0018]图1是本专利技术超高强混凝土高温下破坏应力
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应变全曲线测试装置示意图。
[0019]图2是本专利技术高温装置与刚性元件安装示意图。
[0020]图3是本专利技术电液伺服压剪试验机示意图。
[0021]图4是本专利技术刚性元件示意图构造示意图。
[0022]图5是本专利技术弹簧液压杆示意图。
[0023]图6是本专利技术上端板与下端板示意图。
[0024]图7是本专利技术上螺帽剖面图。
[0025]图8是本专利技术下螺帽剖面图。
[0026]图9是本专利技术微型箱式高温加热炉示意图。
[0027]图10是本专利技术微型箱式高温加热炉构造图图。
[0028]图11是本专利技术混凝土试块轴心放置图。
[0029]图12是本专利技术位移传感器支架示意图。
[0030]图13是本专利技术高温压力荷载传感器示意图。
[0031]图14是本专利技术得到的超高强混凝土高温后试验应力
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应变全曲线。
具体实施方式
[0032]下面结合附图和实施例详细说明本专利技术的实施方式。
[0033]如图1和图2所示，本专利技术一种超高强混凝土高温下单轴受压应力
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应变全曲线测试装置，主要包括电液伺服压本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种超高强混凝土高温下单轴受压应力
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应变全曲线测试装置，其特征在于，包括电液伺服压剪试验机(1)，在电液伺服压剪试验机(1)中布置有刚性元件(2)，所述刚性元件(2)包括上端板(2
‑
1)、下端板(2
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4)和若干弹簧液压杆(2
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3)，所述弹簧液压杆(2
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3)连接于上端板(2
‑
1)和下端板(2
‑
4)之间，弹簧液压杆(2
‑
3)的轴向与电液伺服压剪试验机(1)的加载方向一致；所述上端板(2
‑
1)和下端板(2
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4)之间设置微型箱式高温加热炉(3)，混凝土试块(7)设置于所述微型箱式高温加热炉(3)中，沿所述加载方向，在所述混凝土试块(7)外部设置若干对称的耐高温高压微型位移传感器(6)，在所述混凝土试块(7)底端设置高温压力荷载传感器(4)。2.根据权利要求1所述超高强混凝土高温下单轴受压应力
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应变全曲线测试装置，其特征在于，所述电液伺服压剪试验机(1)包括上压盘(1
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2)、下压盘(1
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3)、丝杠(1
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1)和油缸(1
‑
4)；所述丝杠(1
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1)与上压盘(1
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2)和下压盘(1
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3)连接，所述油缸(1
‑
4)连接所述丝杠(1
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1)驱动其转动，进而带动上压盘(1
‑
2)和下压盘(1
‑
3)相向运动。3.根据权利要求1所述超高强混凝土高温下单轴受压应力
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应变全曲线测试装置，其特征在于，所述电液伺服压剪试验机(1)采用位移控制加载，提供设计应变率所需的加载速率。4.根据权利要求1所述超高强混凝土高温下单轴受压应力
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应变全曲线测试装置，其特征在于，所述上端板(2
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1)为端面带有若干凸起钢柱(2
‑1‑
1)的上环形钢板(2
‑1‑
2)，所述上环形钢板(2
‑1‑
2)的下端面设置上螺帽(2
‑
2)；所述下端板(2
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4)为端面带有若干固定圆孔(2
‑4‑
1)的下环形钢板(2
‑4‑
2)，所述下环形钢板(2
‑4‑
2)的上端面设置下螺帽(2
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5)；所述弹簧液压杆(2
‑
3)包括液压伸缩杆(2
‑3‑
1)、压缩弹簧(2
‑3‑
2)和钢套筒(2
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3)，所述压缩弹簧(2
‑3‑
2)套在所述液压伸缩杆(2
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1)外，并共同置于所述钢套筒(2
‑3‑
3)中，所述钢套筒(2
‑3‑
3)上端安装于所述上螺帽(2
‑
2)，下端安装于所述下螺帽(2
‑
5)，所述压缩弹簧(2
‑3‑
2)在初始长度下顶住上螺帽(2<...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨勇，徐龙康，张扬，高昕煜，刘鹏程，冯世强，薛亦聪，于云龙，张树琛，郝宁，
申请(专利权)人：西安建筑科技大学，
类型：发明
国别省市：