[发明专利]一种混凝土弯矩测试装置及其测试方法

说明书

本发明公开了一种混凝土弯矩测试装置及其测试方法，属于混凝土性能测试技术领域。本发明的混凝土弯矩测试装置，包括框架、油箱、阻尼伸缩杆、支撑杆、液压杆和压块；测试方法为：将混凝土试件放置于阻尼伸缩杆及支撑杆顶部，由液压杆施加加载力致使阻尼伸缩杆产生压缩量并锁定，便于测量。本发明的装置结构简单，构思巧妙，通过采用阻尼伸缩杆配合支撑杆及自锁部件来确定混凝土试件碎裂瞬间时阻尼伸缩杆的压缩量，同时也可以根据液压杆的加载力来综合判断此种混凝土块承受最大弯矩的断裂极限；或在混凝土块碎裂之前根据液压杆的加载力和阻尼伸缩杆的压缩量判断此时的混凝土块所承受的弯矩大小，测量方法简单、便捷。

技术领域

本发明属于混凝土性能测试技术领域，更具体地说，涉及一种混凝土弯矩测试装置及其测试方法。

背景技术

弯矩是受力构件截面上的内力矩的一种。通俗的说法为弯矩是一种力矩。另一种解释说法，就是弯曲所需要的力矩，下部受拉为正(上部受压)，上部受拉为负(下部受压)。它的标准定义为：与横截面垂直的分布内力系的合力偶矩。计算公式M＝θ·EI/L，θ转角，EI转动刚度，L杆件的有效计算长度。

目前，现有技术中缺少对混凝土的弯矩测试装置，测量困难且不便。虽然国内外已经公开发表了一些利用超声波波速来确定混凝土应力状态的相关研究文献，但因混凝土的非线性材料特性，这些方法仅在压应力为极限抗压强度30％-40％范围内时具有可行性。

经检索，关于采用超声波波速来确定混凝土应力状态的专利文献已有相关公开，如，中国专利申请号为：202010096660.X，申请日为：2020年2月18，发明创造名称为：一种基于波速与裂缝宽度测钢筋混凝土纯弯梁工作弯矩的方法。该申请案中通过设置2个超声波换能器对混凝土受压侧的两个位置进行检测，2个超声波换能器对混凝土受拉侧的两个位置进行检测，受压侧的2个超声波换能器之间的距离同受拉侧的两个超声波换能器之间的距离相等；通过混凝土声弹性理论和现场加载法推导声弹性系数和0应力波速；利用声弹性理论计算混凝土受压区应力；通过裂缝宽度—应力相关理论推导钢筋应力；通过综合法得出纯弯梁的弯矩。采用该申请案的方案能够准备测量出弯矩，但是，该申请案中缺少对钢筋混凝土纯弯梁进行施加载荷的装置从而导致测量钢筋混凝土纯弯梁工作弯矩时不便的问题。

发明内容

1.要解决的问题

针对现有技术中缺少实用且便捷的混凝土弯矩测试装置，且测量过程较为不便的不足，本发明提供了一种混凝土弯矩测试装置及其测试方法。采用本发明的技术方案能够有效解决上述问题，且装置结构简单，设计巧妙，能够有效测出待测混凝土块所承受的弯矩大小，测试方法简单，便捷。

2.技术方案

为了解决上述问题，本发明所采用的技术方案如下：

本发明的一种混凝土弯矩测试装置，包括框架、驱动设备、第一阻尼伸缩杆、第二阻尼伸缩杆、支撑杆和自锁部件；其中：

所述驱动设备安装于框架上方，用于对混凝土试件施加荷载；

所述第一阻尼伸缩杆、第二阻尼伸缩杆和支撑杆均安装于框架内侧底板上，且第一阻尼伸缩杆、第二阻尼伸缩杆对称设于支撑杆两侧；所述支撑杆通过导杆设置在框架底板中央；

所述自锁部件安装于支撑杆与框架底部之间，包括三角尖块、位于三角尖块两侧设置的第一滑动机构和第二滑动机构，所述三角尖块安装于支撑杆的底部，其上套设有压缩弹簧，压缩弹簧上端与支撑杆固定相连；所述第一滑动机构、第二滑动机构上均加工有与三角尖块端部滑动配合的滑孔，且第一滑动机构配合三角尖块一起用于控制第一阻尼伸缩杆伸缩并锁定其伸缩量，第二滑动机构配合三角尖块一起用于控制第二阻尼伸缩杆伸缩并锁定其伸缩量。