[发明专利]一种烧结页岩砌体双向自平衡剪压加载装置及试验方法

权利要求书

1.一种烧结页岩砌体双向自平衡剪压加载装置，其特征在于，包括长方形的底座（1），底座（1）的宽度方向的两端对称安装两个竖向螺栓杆（9），两个竖向螺栓杆（9）上端安装有竖向加载钢梁（8）；所述竖向加载钢梁（8）由两个平行的第一水平板（81）以及平行连接在它们之间的两个第一竖直板（82）组成，第一水平板（81）的两端对称设有安装孔（83），每个竖向螺栓杆（9）的上端从竖向加载钢梁（8）的两个第一水平板（81）的安装孔（83）穿过并固连，竖向螺栓杆（9）的顶端由竖向螺帽及垫片（10）固定在位于上方的第一水平板（81）上；位于下方的第一水平板（81）的下方中心处固定有钢垫板（7），钢垫板（7）中心的下方依次固连传感器（6）和油压千斤顶（5）；传感器（6）和油压千斤顶（5）的中心轴线重合；油压千斤顶（5）下方距离底座（1）的距离不小于砌块试件（11）的高度加上一个钢垫板（7）的厚度之和；

所述底座（1）长度方向的两侧对称设置有两个水平向加载钢梁（2），所述水平向加载钢梁（2）由两个平行的第二竖直板（21）以及平行连接在它们之间的两个第二水平板（22）组成，第二竖直板（21）的两端对称设有安装孔；所述底座（1）宽度方向的两端上方对称设有两根水平向螺栓杆（3）；水平向螺栓杆（3）的两端分别穿过底座（1）两侧的水平向加载钢梁（2）的安装孔并固连，并分别通过水平向螺帽及垫片（4）固定在位于外侧的第二竖直板（21）上；位于底座（1）一侧的水平向加载钢梁（2）上的靠近底座（1）的第二竖直板（21）中心处安装有传感器（6），位于底座（1）另一侧的水平向加载钢梁（2）上的靠近底座（1）的第二竖直板（21）中心处安装有油压千斤顶（5）；传感器（6）和油压千斤顶（5）的中心轴线重合，且两者之间的距离不小于三块砌块试件（11）的总宽度加上两块钢垫板（7）的厚度之和。

2.如权利要求1所述的烧结页岩砌体双向自平衡剪压加载装置，其特征在于，所述装置还包括有3块钢垫板（7），第一块用于在加载试验过程中垫在砌块试件（11）上表面中部与竖向的油压千斤顶（5）之间；第二块用于在加载试验过程中垫在砌块试件（11）与水平向的传感器（6）之间；第三块用于加载试验过程中垫在砌块试件（11）与水平向的油压千斤顶（5）之间。

3.如权利要求1所述的烧结页岩砌体双向自平衡剪压加载装置，其特征在于，所述底座（1）的厚度为80mm，宽度为700mm，长度为900mm。

4.如权利要求1所述的烧结页岩砌体双向自平衡剪压加载装置，其特征在于，所述水平向加载钢梁（2）采用两工字型钢上下叠加后通过钢板焊接成整体受弯梁，两工字型钢之间预留30mm空隙，在钢板中线上留有2个直径为30mm的安装孔（83），安装孔（83）中心分别距钢梁端100mm。

5.如权利要求1所述的烧结页岩砌体双向自平衡剪压加载装置，其特征在于，所述竖向加载钢梁（8）采用两工字型钢左右放置通过钢板焊接成整体受弯梁，两工字型钢之间预留50mm空隙，在钢板中线上留有2个直径为50mm的安装孔，安装孔中心分别距钢梁端100mm。

6.使用权利要求1所述的烧结页岩砌体双向自平衡剪压加载装置的砌体剪压受力性能试验方法，其特征在于，具体操作步骤如下：

（1）制作烧结页岩保温空心砌块砌体的砌块试件（11），其厚度为365mm，宽度为248mm，高度为三皮砌块高加水平灰缝厚度750mm，中间一皮砌块有一条竖向缝，试件养护龄期为28d；

（2）砌筑完成后，待砌块试件（11）养护7d以后，将其平放，对两边的烧结页岩保温空心砌块用质量比为1：3的水泥砂浆抹面，厚度约为10mm，并用水平尺检查，使其两面在同一水平面上；将砌体砌块试件（11）再养护3d后，前期处理的水泥砂浆抹面处有了一定强度，将其翻转过来，使砂浆面朝下，用1：3水泥砂浆抹另一面的中间砌块，厚度同样为10mm；最后用水平尺校准三个受压面，尽量使其互相平行；

（3）开始试验，将砌块试件（11）放置在底座（1），在砌块试件（11）三个受压面上分别放置30mm钢垫板（7），调整位置使砌块试件（11）处于两个竖向螺栓杆（9）以及两个水平向螺栓杆（3）的中心位置；分别通过水平向螺帽及垫片（4）、竖向螺帽及垫片（10）调整水平向螺栓杆（3）和竖向螺栓杆（9）的高度，使砌体试件（11）在竖直水平和两个方向上均与所述加载装置处于接触临界点；

（4）在水平方向通过支撑在水平向加载钢梁（2）中部上的油压千斤顶（5），对砌体试件端部中心加载恒定的轴向压力，施加的轴向压力反力又由连接水平向加载组合钢梁的螺栓杆（3）承担；

（5）在竖直方向通过支撑在竖向加载钢梁（8）中部上的油压千斤顶（5）加载竖直压力，施加的竖直压力反力由连接竖向加载钢梁（8）与底座（1）的竖向螺栓杆（9）承担，从而在竖直方向形成自平衡加载体系。加载时均匀连续，避免冲击，加荷速度应按砌块试件（11）在2～3min内破坏进行控制，当砌块试件（11）有一个受剪面被剪坏或施加不上荷载时即认为砌块试件（11）破坏，由传感器（6）测得砌块试件（11）的抗剪承载力。