用于钢混复合结构力学试验的加载系统技术方案

本发明专利技术公开了一种用于钢混复合结构力学试验的加载系统，其包括加载框架以及固定于加载框架内的至少一对轴向加载油缸和至少一个侧向加载油缸，加载框架内形成有钢混复合结构试块的加载空间；轴向加载油缸用于对试块的钢混交界点加载轴力并对称位于试块的轴对称面的两侧，试块包括相结合的钢部件与混凝土部件，钢混交界点为钢部件与混凝土部件的交界面中点；侧向加载油缸用于对试块的钢混交界点加载剪力及弯矩。本发明专利技术基于钢结构与钢筋混凝土复合力学加载试验，试验在选定工况时同时对弯矩、剪力和轴力提出了要求，同时油缸的位置和加载力的选定还受到加载框架的尺寸制约和油缸量程的限制。试验方案还对钢混复合结构的连续变形监测提出了要求。续变形监测提出了要求。续变形监测提出了要求。

【技术实现步骤摘要】
用于钢混复合结构力学试验的加载系统


[0001]本专利技术涉及力学加载试验领域，具体涉及一种用于钢混复合结构力学试验的加载系统。

技术介绍

[0002]在开展衬砌力学加载试验时，受到试验工况和试验场地的制约，加载点的位置受到严重的限制。同时，常规的应变片、位移计监测只能对单点变形进行测量，无法提供衬砌的连续变形情况。

技术实现思路

[0003]针对现有技术的不足，本专利技术提供了一种用于钢混复合结构力学试验的加载系统，可以在试验工况和试验场地双重制约条件下顺利完成试验。
[0004]实现本专利技术目的的技术解决方案为：
[0005]一种用于钢混复合结构力学试验的加载系统，其包括加载框架以及固定于所述加载框架内的至少一对轴向加载油缸和至少一个侧向加载油缸，所述加载框架内形成有钢混复合结构试块的加载空间；所述轴向加载油缸用于对所述试块的钢混交界点加载轴力并对称位于所述试块的轴对称面的两侧，所述试块包括相结合的钢部件与混凝土部件，所述钢混交界点为所述钢部件与混凝土部件的交界面中点；所述侧向加载油缸用于对所述试块的钢混交界点加载剪力及弯矩。
[0006]作为本专利技术优选实施例，还包括加载构件，设置于所述轴向加载油缸、所述侧向加载油缸及所述试块之间，用于将所述轴向加载油缸及所述侧向加载油缸的加载力传递至所述试块。
[0007]作为本专利技术优选实施例，所述加载构件的两侧对称设有供两侧的所述轴向加载油缸抵顶的翼缘板。
[0008]作为本专利技术优选实施例，所述加载构件的一侧设有供所述侧向加载油缸抵顶的侧板。
[0009]作为本专利技术优选实施例，所述轴向加载油缸对称位于所述侧向加载油缸的轴对称面的两侧。
[0010]作为本专利技术优选实施例，所述加载空间的厚度及宽度与所述试块的厚度及宽度对应一致。
[0011]作为本专利技术优选实施例，所述加载空间的长度大于所述试块的长度，以形成所述加载构件的放置区域。
[0012]作为本专利技术优选实施例，在所述试块中通过布设光纤进行加载过程应变及位移检测。
[0013]作为本专利技术优选实施例，所述轴向加载油缸的数量为两个。
[0014]作为本专利技术优选实施例，所述侧向加载油缸的数量为三个且位于所述加载框架的
同一侧。
[0015]由于采用上述技术方案，使得本专利技术具有以下有益效果：
[0016]本专利技术基于钢结构与钢筋混凝土复合力学加载试验，试验在选定工况时同时对弯矩、剪力和轴力提出了要求，同时油缸的位置和加载力的选定还受到加载框架的尺寸制约和油缸量程的限制。试验方案还对钢混复合结构的连续变形监测提出了要求。
附图说明
[0017]为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0018]图1为本专利技术实施例提供的用于钢混复合结构力学试验的加载系统的俯视图。
[0019]图2为本专利技术实施例提供的用于钢混复合结构力学试验的加载系统的侧视图。
[0020]图3为本专利技术实施例提供的轴向加载油缸和侧向加载油缸的空间分布图。
[0021]图4为本专利技术实施例提供的光纤布置俯视图。
[0022]图5为本专利技术实施例提供的光纤布置正视图。
[0023]图6为本专利技术实施例提供的加载构件的立体图。
[0024]图7为本专利技术实施例提供的加载构件的剖面图。
[0025]图中标记的对应关系如下：1
‑
加载框架；2
‑
轴向加载油缸；3
‑
侧向加载油缸；4
‑
加载构件；41
‑
翼缘板；42
‑
侧板；5
‑
光纤；6
‑
试块；61
‑
钢部件；62混凝土部件(或钢筋混凝土部件)。
具体实施方式
[0026]下面将结合本专利实施例中的附图，对本专利实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利保护的范围。
[0027]请参阅图1～2，本专利技术提供一种用于钢混复合结构力学试验的加载系统，其主要包括加载框架1以及固定于加载框架1内的至少一对轴向加载油缸2和至少一个侧向加载油缸3，加载框架1内形成有钢混复合结构试块6的加载空间；轴向加载油缸2用于对试块6的钢混交界点加载轴力并对称位于试块6的轴对称面的两侧，试块6包括相结合的钢部件61与混凝土部件62(或钢筋混凝土部件)，试块6为管片衬砌，形状为扁平状，厚度与加载框架1内部加载空间的高度一致，宽度也与加载空间的宽度一直，长度略小于加载空间的长度，以供轴向加载油缸2和侧向加载油缸3，以及供轴向加载油缸2和侧向加载油缸3在量程范围内活动。
[0028]将加载框架1的高度及宽度制作成与钢混复合结构试块6的厚度及宽度相一致，可以尽量减小加载框架1的尺寸，满足试验场地的制约。另外，也可以利用加载框架1的内壁直接对试块6进行制约，牢固试块6。
[0029]本实施例中的加载框架1采用矩形形状的钢框架，顶面及底面分别与试块6的顶面
及底面贴合，矩形加载框架1的较短的一边与试块6的混凝土部件62的较短的一边贴合，从而可以较好地支撑试块6。本实施例中的试块6的钢部件61呈弧形，钢部件61的一部分结合在混凝土部件62内，钢部件61的另一部分延伸出混凝土部件62，该延伸部分的钢部件61与混凝土部件62的交界面的中点是试块6的钢混交界点，亦是钢混连接点，是易开裂点，因此在力学试验中，选择此处位置作为力矩点。因此，将轴向加载油缸2和侧向加载油缸3的加载力施加在该钢混交界点的位置，其中，轴向加载油缸2用于对试块6的钢混交界点加载轴力并对称位于试块6的轴对称面的两侧，侧向加载油缸3用于对试块6的钢混交界点加载剪力及弯矩。
[0030]配合图3所示，本实施例中，轴向加载油缸2的数量为两个，两个轴向加载油缸2对称位于试块6的轴对称面的两侧，同时以试块6的钢混交界点为对称点，如此，当两个轴向加载油缸2共同加载时，合力能够作用在钢混交界点。侧向加载油缸3的数量为三个且位于加载框架1的同一侧，两个轴向加载油缸2对称位于三个侧向加载油缸3的轴对称面的两侧。文中的轴对称面指代的是自对称结构的对称中心面，该自对称结构是以该对称中心面为对称面。因此，如图1所示，本实施例通过五个加载油缸：两个轴向加载油缸2的反力支撑在加载框架1的左侧，可在加载框架1的该侧设置第一安装槽来容置轴向加载油缸2的油缸底座，油缸轴平行于加载框架1的长度方向并对准对试块6的钢混交界点方向。两个轴向加载油缸2之间隔开一个工位，如图2和图3所示，三个侧向加载油缸3位于该工位的位置，在本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于钢混复合结构力学试验的加载系统，其特征在于：包括加载框架以及固定于所述加载框架内的至少一对轴向加载油缸和至少一个侧向加载油缸，所述加载框架内形成有钢混复合结构试块的加载空间；所述轴向加载油缸用于对所述试块的钢混交界点加载轴力并对称位于所述试块的轴对称面的两侧，所述试块包括相结合的钢部件与混凝土部件，所述钢混交界点为所述钢部件与混凝土部件的交界面中点；所述侧向加载油缸用于对所述试块的钢混交界点加载剪力及弯矩。2.根据权利要求1所述的用于钢混复合结构力学试验的加载系统，其特征在于，还包括加载构件，设置于所述轴向加载油缸、所述侧向加载油缸及所述试块之间，用于将所述轴向加载油缸及所述侧向加载油缸的加载力传递至所述试块。3.根据权利要求2所述的用于钢混复合结构力学试验的加载系统，其特征在于，所述加载构件的两侧对称设有供两侧的所述轴向加载油缸抵顶的翼缘板。4.根据权利要求2所述的用于钢混复合结构力学试验的加载系统，其特征在...

【专利技术属性】
技术研发人员：袁一翔，吴华柒，邓龙传，张嘉俊，郑瑞，庄欠伟，张弛，颜洪宇，楚灯旺，戴明军，施慧俊，袁玮皓，
申请(专利权)人：上海公路投资建设发展有限公司，
类型：发明
国别省市：