[发明专利]混凝土基材在风荷载作用下的吸力力学性能测试方法

说明书

技术领域

 本发明涉及一种吸力力学性能测试方法，尤其涉及一种混凝土基材在风荷载作用下的吸力力学性能测试方法。

背景技术

针对混凝土基材的力学性能测试，大部分的研究是对试件的受压分析，如万能压力机可很好实现此功能。然而由于混凝土基材为脆性材料，其自身力学特性是抗压强度高，抗拉强度低，因此对混凝土基材抗拉的力学性能测试存在不少误差，目前尚未有科研单位或个人进行过对于混凝土基材在风荷载作用下的吸力力学性能测试。

发明内容

针对现有技术中存在的上述不足之处，本发明提供了一种混凝土基材在风荷载作用下的吸力力学性能测试方法。

为了解决上述技术问题，本发明采用了如下技术方案：

混凝土基材在风荷载作用下的吸力力学性能测试方法，该方法包括如下步骤：

1）建立框架反力架：构建砖砌体立柱、混凝土立柱或钢立柱，在立柱顶面构建混凝土结构，混凝土结构真实模拟混凝土基材的构造；

2）在真空吸盘的盘口圆周方向上涂抹适量的凡士林，将真空吸盘紧贴在混凝土基材的内壁表面上，真空吸盘上的抽气孔与真空泵的抽气管连接，在抽气管上安装有气体单向阀，利用真空泵抽真空吸盘内的气体，使真空吸盘牢固的吸附在混凝土基材的内壁表面上；

3）在框架反力架内的底部设置加载装置，加载装置包括钢板基座、顶升机构、导向轮Ⅰ、导向轮Ⅱ和收线机构；钢板基座固定在框架反力架内的底部，所述导向轮Ⅰ位于真空吸盘的正下方，所述导向轮Ⅰ、导向轮Ⅱ、顶升机构和收线机构依次固定在钢板基座上；

所述顶升机构包括千斤顶、旋转套和导向轮Ⅲ，所述旋转套套在千斤顶的活塞顶部上并与活塞顶部转动配合，导向轮Ⅲ通过支撑座设置在旋转套的顶端上；

所述收线机构包括转轴、齿轮、定位销、转动套、卡销、支撑板Ⅰ和支撑板Ⅱ；所述支撑板Ⅰ和支撑板Ⅱ平行并固定在钢板基座上，转轴垂直穿过支撑板Ⅰ和支撑板Ⅱ并与支撑板Ⅰ和支撑板Ⅱ转动配合，转轴上设有两个通孔，转轴的一端伸出支撑板Ⅰ，转轴的另一端伸出支撑板Ⅱ，齿轮固定安装在转轴的一端上，所述定位销垂直固定在支撑板Ⅰ的外侧面上并位于齿轮的斜上方，转动套套在定位销上并与定位销转动配合，所述卡销固定在转动套上；

4）将拉力传感器上的一拉杆上的孔与真空吸盘的底部连接，将钢丝绳的一端与拉力传感器上的另一拉杆上的孔连接，钢丝绳的另一端绕过导向轮Ⅰ、导向轮Ⅱ和导向轮Ⅲ并穿过转轴上的两个通孔；

5）摇动转轴，通过收线机构将钢丝绳绷紧，扳动转动套，使卡销卡在齿轮上，防止钢丝绳收紧时反弹放松；千斤顶的活塞向上伸出对钢丝绳施加拉力，待受力达到一定程度之后，停止施加拉力，使千斤顶回复原状，之后用收线机构将钢丝绳绷紧，然后再次施加拉力至混凝土基材破坏；

6）记录数据，并作不同配合比下混凝土基材的受拉实验，每一种配合比混凝土基材的实验次数不少于两次。

与现有技术相比，本发明具有如下优点：

1、本发明采用液压加载方式，通过千斤顶和钢丝绳给真空吸盘施加力，同时它产生的反力由钢板基座来承受，最后传递到地面上；从而将千斤顶产生的起重力转换为吸盘的拉力来用作加载，可有效模拟风荷载作用下混凝土基材表面所产生的吸力，吸力的大小通过调节真空吸盘的大小和真空吸盘的拉力来控制，进而对混凝土基材的抗拉性能进行分析。

2、该方法使用的加载设备简单可靠，实现加载容易。在千斤顶活塞上部安装旋转套，导向轮Ⅲ由旋转的旋转套支撑实现360角度随意旋转。

附图说明

图1为混凝土基材在风荷载作用下的吸力力学性能测试装置的结构示意图；

图2为真空泵与真空吸盘配合的结构示意图；

图3为加载装置的结构示意图；

图4为顶升机构的结构示意图；

图5为旋转套的结构示意图；

图6为收线机构的结构示意图；

图7为拉力传感器和测力显示仪的结构示意图。