[实用新型]一种实现钢管约束混凝土试件轴压的装置

说明书

本实用新型涉及一种实现钢管约束混凝土试件轴压的装置，包括钢管和浇筑在钢管内部的核心混凝土，在钢管的两端预留有未填充核心混凝土的凹槽，在钢管两端的凹槽内设置有加载头，加载头一端插入凹槽与核心混凝土端面接触，加载头另一端设置加载帽，在加载头的侧面上沿周向等间距环绕设置有若干片单向应变片。本实用新型能够直接通过观察对比应变片产生的数值，更加精准地进行判断混凝土是否处于轴向压力状态，并依据应变数值有效准确地调节试件的相应位置，确保核心混凝土在加载过程中处于受轴向压力状态，提高实验数据的准确性和可靠性。

技术领域

本实用新型涉及一种实现钢管约束混凝土试件轴压的装置。

背景技术

钢管混凝土结构具有承载力高、延性好、抗震性能佳等特点，在土木工程领域应用日趋广泛。钢管混凝土受力状态分为两种，一种是核心混凝土受压、钢管既纵向受压又横向受拉，另一种是核心混凝土受压、钢管只横向受拉。相比第一种结构形式的钢管混凝土，后一种形式的钢管约束混凝土结构受力更合理，更能发挥两种材料优势，其承载力更高而受到关注。钢管约束核心混凝土柱轴压试验也在实验室中逐步开展，该试验在试件正式加载前要进行几何对中和物理对中，现有的物理对中方法，是在试件的钢管外侧表面进行对称地贴应变片，通关观察同一高度应变片数据的差异进行判断试件截面受力状态，然后相应地调节试件放置位置，使核心混凝土承受轴向均布荷载，该试验的缺点在于钢管约束核心混凝土轴压试验加载初期，钢管与混凝土界面虽然存在粘结应力，但是此时即使混凝土承受荷载很大，由界面传递给钢管的竖向荷载小，产生的横向和竖向变形小，同一高度的钢管竖向应变片数据较小，不能确定是否钢管处于轴压状态。而当竖向应变片所测的数值较大时，对应的所施加的荷载会非常大，内部混凝土是否有裂缝开展，也无法观测到，对试件的正式加载有无影响也无法判断，且钢管与混凝土接触界面粗糙程度不一，传递给钢管同一高度测点的竖向荷载大小不一，导致钢管竖向变形有差异。因此现有的钢管核心约束混凝土柱轴压试验的试件物理对中方法，对内部核心混凝土受荷过程的应力和变形无法观测，调节对中的结果不可靠，所得试验数据结果与实际有较大偏差，并未真实反映钢管核心约束混凝土柱在轴压过程中的受力和破坏状态。

发明内容

有鉴于此，本实用新型的目的在于提供了一种实现钢管约束混凝土试件轴压的装置，能够更加精准地进行判断混凝土是否处于受轴向压力状态，提高实验结果准确性和可靠性。

为了解决上述技术问题，本实用新型的技术方案是：包括钢管和浇筑在钢管内部的核心混凝土，在钢管的两端预留有未填充核心混凝土的凹槽，在钢管两端的凹槽内设置有加载头，加载头一端插入凹槽与核心混凝土端面接触，加载头另一端设置加载帽，在加载头的侧面上沿周向等间距环绕设置有若干片单向应变片。

进一步的，所述单向应变片贴在加载头伸出凹槽的部位。

进一步的，加载头截面尺寸与核心混凝土截面尺寸相同，应变片测量方向与加载头侧面高度方向一致。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

（1）本实用新型能够直接通过观察对比对称布置的应变片的数值，更加精准可靠地进行判断核心约束混凝土是否处于轴压受力状态，并依据应变数值有效准确地调节试件的相应位置，确保核心混凝土在加载过程中处于轴压的受力状态，提高实验数据的准确性和可靠性；

（2）本实用新型适用于钢管核心约束混凝土柱轴压和偏压试验，特别是在短柱轴压试验中，物理对中调节结果具有较高的可靠性；

（3）本实用新型由于钢管端部无需焊接短板，减少钢铁的用量，并且可以简化试件加工程序，有利于降低试验费用。

为使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下将通过具体实施例和相关附图，对本实用新型作进一步详细说明。

附图说明

图1为本实用新型的构造示意图；