[发明专利]一种实现岩石、混凝土压扭复合蠕变的试验装置

说明书

本发明涉及一种实现岩石、混凝土压扭复合蠕变的试验装置。本发明属于材料力学性能测量技术领域，涉及一种材料力学性能测试技术，包括整体框架、压缩部件、扭转部件、支撑部件、测量传输存储部件及试样，所述的压缩部件包括施压加载轮，所述的扭转部件包括受扭夹具、受扭夹具悬臂杆、悬臂杆吊索和砝码，所述的支撑部件包括受扭夹具支撑杆，所述的测量传输存储部件包括压力传感器、电子位移计、应力位移采集器、导线和笔记本电脑，该装置提供了一种可同时施加受压和受扭复合荷载的蠕变试验装置，用于研究不同压扭荷载下扭转、压缩蠕变时间关系。该装置操作方法简单，方便工作人员快速实现。

技术领域

本发明属于材料力学性能测量技术领域，涉及一种材料力学性能测试技术，具体为一种实现岩石、混凝土压扭复合蠕变的试验装置。

背景技术

岩石、混凝土是土木工程中最常见的工程材料，其长期受力性能是设计使用期限内最重要的耐久性指标，在长期固定荷载作用下，岩石、混凝土的变形随时间缓慢增长，这一现象称为蠕变。试验发现，混凝土的蠕变变形可能达到弹性变形的1～2倍，甚至更大。因此按弹性状态计算得到的混凝土结构的应力和变形只代表荷载开始作用的情况，为了了解岩石、混凝土结构在整个服役期的应力和变形，必须考虑材料的蠕变性能。研究岩石、混凝土的蠕变和有关的计算理论，对于混凝土结构、地下岩体结构的安全耐久运营具有重要的意义。

蠕变试验是测定材料在长时间的恒定荷载作用下，发生缓慢的不可逆变形现象的一种材料机械性能试验。根据材料与结构所处的工作环境不同，可能承受单一荷载(如拉伸荷载、压缩荷载或扭转荷载等)发生蠕变变形，也可能复合荷载(如压扭荷载、拉弯荷载等)发生蠕变变形。一般的蠕变试验是在单向拉伸、压缩、扭转条件下进行的。岩石、混凝土是具有良好的受压性能，工程结构中，岩石、混凝土构件还可能受到扭转、压缩耦合长期荷载的作用，但适用扭转、压缩耦合蠕变试验的装置尚不多见，研发一种实现岩石混凝土压扭复合蠕变的试验装置是工程界急需解决的技术难题。

发明内容

为了解决现有技术问题，本发明研发了一种实现岩石、混凝土压扭复合蠕变的试验装置，提供一种可同时施加受压和受扭复合荷载的蠕变试验装置，用于研究不同压扭荷载下扭转、压缩蠕变时间关系，结构合理、操作简易实用、测量精度高。

本发明采用的技术方案是，一种实现岩石、混凝土压扭复合蠕变的试验装置，包括整体框架、压缩部件、扭转部件、支撑部件、测量传输存储部件及试样，所述的压缩部件包括施压加载轮，所述的扭转部件包括受扭夹具、受扭夹具悬臂杆、悬臂杆吊索和砝码，所述的支撑部件包括受扭夹具支撑杆，所述的测量传输存储部件包括压力传感器、电子位移计、应力位移采集器、导线和笔记本电脑，

所述的施压加载轮设置在整体框架的立柱上，与试样的端部相连，，所述的压力传感器设置在施压加载轮与试样之间；

所述的受扭夹具形状为圆柱体中空结构，试样为长方体，受扭夹具的中空形状与试样的长方体形状相匹配，所述的受扭夹具套装在试样外部，所述的受扭夹具顶部中点对称固定设置有一组受扭夹具悬臂杆，所述的一个受扭夹具悬臂杆与悬臂杆吊索固定连接，另一个受扭夹具悬臂杆与电子位移计连接，所述的悬臂杆吊索设置有砝码，所述的电子位移计固定在整体框架顶梁上；

所述的压力传感器、电子位移计分别借助导线与应力位移采集器连接，所述的应力位移采集器与笔记本电脑借助导线连接；

所述的受扭夹具底部设置有受扭夹具支撑杆，所述的受扭夹具支撑杆固定在整体框架内。

所述的试验装置还包括固定部件，所述的固定部件包括端部夹持紧固螺栓，所述的试样端部借助端部夹持紧固螺栓与整体框架固定连接。

所述的试验装置还包括固定部件，所述的固定部件包括受扭夹具夹持紧固螺栓，所述的受扭夹具与试样借助受扭夹具夹持紧固螺栓紧固固定。

所述的试验装置还包括固定部件，所述的固定部件包括受扭夹具支撑杆固定螺栓，所述的受扭夹具支撑杆借助受扭夹具支撑杆固定螺栓固定在整体框架内。