连接件承载力测试装置的制作方法

1.本发明涉及连接件性能测试技术领域，尤其涉及一种连接件承载力测试装置。


背景技术：

2.节能减排是促进国家可持续发展的有效途径。随着建筑数量的不断扩大，建筑能耗已经达到我国总能耗的三分之一，因此，为推进节能减排进程，国家大力提倡建筑节能。采用混凝土夹心保温墙板是一种有效的建筑节能方案。
3.预制混凝土夹心保温墙板是通过连接件把内外叶混凝土墙板、夹心保温层连接为整体的预制墙板，因其具有优异的耐火性能、制作工业化和施工装配化，尤其是良好的热工性能等优点，逐渐成为当前建筑领域中的研究前沿。
4.其中，连接件作为保温墙板中的重要部件，起到传递内外墙之间荷载、保证墙体整体受力和共同变形的作用。连接件性能直接影响结构整体性能，因此为保证工程结构的质量，必须对连接件的承载力进行测定。实际工程中混凝土保温墙体连接件不但承受内外墙体间的拉力，而且会承受两墙体间压力、剪力、风荷载或地震作用，因此保温墙体连接件在服役寿命周期内处于复杂受力状态。
5.现有的关于保温墙体连接件性能的测试装置和方法，主要侧重于对连接件受拉性能的测试，不能准确的反应实际工程中复杂受力状态下连接件的承载力情况。


技术实现要素：

6.本发明提供一种连接件承载力测试装置，用以解决现有技术中不能准确的测得连接件在复杂受力状态下的承载力情况的问题，进而实现连接件在复合受力状态下的承载力分析，测试结果更能反映实际工程中连接件的受力状态。
7.本发明提供一种连接件承载力测试装置，包括：外滑道连接组件、内滑道连接组件和加载装置，所述内滑道连接组件能够在所述外滑道连接组件上滑动，所述加载装置一端轴向限位安装在所述内滑道连接组件上，另一端穿过所述外滑道连接组件，所述加载装置能够沿所述内滑道连接组件和所述外滑道连接组件相对滑动，
8.所述外滑道连接组件用于限位连接件的一端，所述内滑道连接组件用于限位所述连接件的另一端，所述加载装置用于对所述内滑道连接组件施加加载力。
9.根据本发明提供的连接件承载力测试装置，所述内滑道连接组件包括环形内滑道，所述外滑道连接组件包括环形外滑道，所述环形内滑道与所述环形外滑道的圆心重合，所述环形外滑道直径大于所述环形内滑道直径，
10.其中，所述加载装置的一端轴向限位在所述环形内滑道上，另一端穿过所述环形外滑道，所述加载装置沿着所述环形内滑道和所述环形外滑道滑动。
11.根据本发明提供的连接件承载力测试装置，所述加载装置能够对所述内滑道连接组件施加拉力和压力。
12.根据本发明提供的连接件承载力测试装置，所述外滑道连接组件包括第一底板和
第一端板，所述第一底板包括第一梯度面和第二梯度面，所述第一梯度面高于所述第二梯度面，所述第一端板安装在所述第二梯度面上，所述连接件的一端限位在所述第一梯度面上，
13.其中，所述环形外滑道开设在所述第一端板上。
14.根据本发明提供的连接件承载力测试装置，所述内滑道连接组件包括第二底板和第二端板，所述第二底板能够在所述第二梯度面上滑动，所述第二底板的上表面与所述第一梯度面的上表面在同一平面内，所述第二端板与所述第二底板连接，
15.其中，所述环形内滑道开设在所述第二端板上，所述连接件的另一端限位在所述第二底板上。
16.根据本发明提供的连接件承载力测试装置，所述加载装置包括加载杆、夹持端和千斤顶，所述加载杆的一端轴向限位在所述环形内滑道上，所述夹持端安装在所述加载杆上，所述千斤顶套在所述加载杆上，所述千斤顶对所述夹持端施加所述加载力，
17.调整所述千斤顶、所述夹持端和所述外滑道连接组件的相对位置能够切换所述加载杆对所述内滑道连接组件施加的所述加载力的方向。
18.根据本发明提供的连接件承载力测试装置，还包括第一夹具和第二夹具，所述第一夹具安装在所述第一梯度面上，用于限位所述连接件的一端，所述第二夹具安装在所述第二底板，用于限位所述连接件的另一端。
19.根据本发明提供的连接件承载力测试装置，所述连接件两端安装在试块上，所述第一夹具和所述第二夹具用于限位所述试块，
20.其中，所述第二夹具上的所述试块的形心与所述环形内滑道和所述环形外滑道的所述圆心重合。
21.根据本发明提供的连接件承载力测试装置，所述第一夹具和所述第二夹具均为采用限位板组成的限位装置进行限位，
22.所述试块置于所述限位装置内。
23.根据本发明提供的连接件承载力测试装置，所述环形内滑道和所述环形外滑道的弧度相同，且大于等于所述连接件与所述加载杆成角范围。
24.本发明提供的连接件承载力测试装置，通过加载装置一端轴向限位安装在内滑道连接组件，并能够沿内滑道连接组件和外滑道连接组件相对滑动，可以实现两端分别安装在内滑道连接组件和外滑道连接组件的连接件进行复合受力状态下的极限分析，本技术装置的测试结果更能反映实际工程中连接件的受力状态；本技术装置体积小，使用方便，因此可在墙体的施工现场使用，可以避免必须将测试装置运至施工现场的情况，减少测试成本。
附图说明
25.为了更清楚地说明本发明或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
26.图1是本发明提供的连接件承载力测试装置的结构示意图之一；
27.图2是本发明提供的连接件承载力测试装置的结构示意图之二；
28.图3是本发明提供的外滑道连接组件与内滑道连接组件的结构示意图；
29.图4是图2沿加载杆中轴线的截面图；
30.图5是本发明提供的内滑道连接组件的滑动机构示意图。
31.附图标记：
32.100：外滑道连接组件；200：内滑道连接组件；
33.300：加载装置；400：连接件；
34.304：安装件；201：环形内滑道；
35.101：环形外滑道；102：第一底板；
36.103：第一端板；112：第一梯度面；
37.122：第二梯度面；202：第二底板；
38.203：第二端板；301：加载杆；
39.302：夹持端；303：千斤顶；
40.401：第一夹具；402：第二夹具；
41.403：试块；404：限位板；
42.210：滑动机构。
具体实施方式
43.为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明中的附图，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
44.在本发明实施例的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明实施例和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明实施例的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
45.在本发明实施例的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明实施例中的具体含义。
46.在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明实施例的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
47.下面结合图1至图5，对本发明的实施例进行描述。应当理解的是，以下所述仅是本
发明的示意性实施方式，并不对本发明构成限定。
48.如图1所示，本发明提供了一种连接件承载力测试装置，包括：外滑道连接组件100、内滑道连接组件200和加载装置300，内滑道连接组件200能够在外滑道连接组件100上滑动，加载装置300一端轴向限位安装在内滑道连接组件200上，另一端穿过外滑道连接组件100，加载装置300能够沿内滑道连接组件200和外滑道连接组件100相对滑动。
49.其中，外滑道连接组件100用于限位连接件400的一端，内滑道连接组件200用于限位连接件400的另一端，加载装置300用于对内滑道连接组件200施加加载力。
50.在本发明的一个实施例中，加载装置300能够对内滑道连接组件200施加拉力和压力。其中，连接件的形式有：棒式连接件、板式连接件、桁架式连接件等。
51.具体来说，加载装置300的一端只能在内滑道连接组件200上滑动，加载装置300通过安装件304限制内滑道连接组件200相对加载装置300一端的轴向移动。
52.进一步地，在实验过程中，如图2所示，将加载装置300在内滑动连接组件200和外滑动连接组件100上滑动，直至与连接件400在同一直线上，加载装置300开始对内滑动连接组件200施加拉力或者压力。内滑动连接组件200在加载装置300的作用下，相对于外滑动连接组件100进行移动，从而实现加载装置300对连接件400一端施加加载力，另一端保持固定。加载装置持续加载直至连接件400破坏。此时，由于连接件400与加载装置300的夹角为0
°
，连接件400受到纯拉力或纯压力，纯拉力或纯压力等于加载装置300的输出力f。
53.如图1所示，将加载装置300在内滑动连接组件200和外滑动连接组件100上滑动，使得加载装置300与连接件400形成夹角θ(θ为连接件400与加载杆301间的夹角)，当夹角处于0
°
<θ<90
°
的状态下时，加载装置300对连接件400施加复合力。即在加载装置300施加拉力且夹角处于0
°
<θ<90
°
的状态下时，连接件400受到拉力和剪力并存的复合力。其中拉力f1＝fcosθ，剪力f0＝fsinθ，f为加载装置300的输出力。
54.此外，在加载装置300施加压力且夹角处于0
°
<θ<90
°
的状态下时，连接件400受到压力和剪力并存的复合力。其中压力f2＝fcosθ，剪力f0＝fsinθ，f为加载装置300的输出力。
55.进一步地，在加载装置300与连接件400的夹角θ等于90
°
时，无论加载装置300施加的是压力还是拉力，连接件400均受纯剪力即等于加载装置300的输出力f。
56.如图3所示，在本发明的一个可选实施例中，内滑道连接组件200包括环形内滑道201，外滑道连接组件100包括环形外滑道101，环形内滑道201与环形外滑道101的圆心重合，环形外滑道101直径大于环形内滑道201直径。
57.换句话说，环形内滑道201和环形外滑道101在同一水平面上，环形外滑道101置于环形内滑道201外圈。即加载装置300水平放置，与连接件400在同一平面内。当然，在本发明中，环形内滑道201和环形外滑道101的开口方向相同。
58.其中，加载装置300的一端轴向限位在环形内滑道201上，另一端穿过环形外滑道101，加载装置300沿着环形内滑道201和环形外滑道101滑动。
59.另外，在本发明的一个实施例中，加载装置300包括置于环形内滑道201两侧的垫片和螺母，螺母限制加载装置300的一端的轴向移动。
60.继续参考图2和图3，在本发明的另一个实施例中，外滑道连接组件100包括第一底板102和第一端板103，第一底板102包括第一梯度面112和第二梯度面122，第一梯度面112
高于第二梯度面122，第一端板103安装在第二梯度面122上，连接件400的一端限位在第一梯度面112上，其中，环形外滑道101开设在第一端板103上。
61.进一步地，在本发明的另一个可选实施例中，内滑道连接组件200包括第二底板202和第二端板203，第二底板202能够在第二梯度面122上滑动，第二底板202的上表面与第一梯度面112的上表面在同一平面内，第二端板203与第二底板202连接。
62.其中，环形内滑道201开设在第二端板203上，连接件400的另一端限位在第二底板202上。
63.如图2和图4所示，在本发明的另一个可选实施例中，针对加载装置300而言，加载装置300包括加载杆301、夹持端302和千斤顶303，加载杆301的一端轴向限位在环形内滑道201上，夹持端302安装在加载杆301上，千斤顶303套在加载杆301上，千斤顶303对夹持端302施加加载力。
64.通过调整千斤顶303、夹持端302和外滑道连接组件100的相对位置能够切换加载杆301对内滑道连接组件200施加的加载力的方向。即该加载力可以为拉力或压力。
65.图2和图4为本发明的加载装置300中的千斤顶303施加拉力的结构示意图，在加载装置300施加拉力的状态下，千斤顶303和所述夹持端302置于外滑道连接组件100的外侧，所述千斤顶303置于所述第一端板103和所述夹持端302之间，即千斤顶303一端与第一端板103接触，另一端与所述夹持端302接触。
66.其中，千斤顶303对夹持端302施加力，夹持端302与加载杆301连接，加载杆301与第二端板203轴向限位，因此在加载杆301的带动下，第二端板203向第一端板103方向移动，从而拉伸连接件400。当然，第一端板103与第二端板203的半径差大于等于连接件400受损极限的移动距离。
67.如图1所示为本发明的加载装置300的千斤顶303施加压力的结构示意图，在加载装置300施加压力的状态下，千斤顶303和夹持端302置于第一端板103和第二端板203之间，千斤顶303置于夹持端302和所述第一端板103之间。即千斤顶303一端与夹持端302接触，另一端与第一端板103接触。
68.其中，在千斤顶303对夹持端302施加力状态下，夹持端302与加载杆301连接，加载杆301与第二端板203轴向限位，因此夹持端302带动加载杆301，加载杆301带动第二端板203向远离第一端板103方向移动，因此对连接件400施加压力。
69.在本发明的一个可选实施例中，环形内滑道201和环形外滑道101的弧度相同，且大于等于连接件400与加载杆301成角范围。举例说明，连接件400与加载装置300的有效夹角范围是0
°
≤θ≤90
°
。但是，环形内滑道201和环形外滑道101的弧度可以为90
°
到180
°
之间。
70.如图2和图4所示，在本发明的一个可选实施例中，连接件承载力测试装置还包括第一夹具401和第二夹具402，第一夹具401安装在第一梯度面112上，用于限位连接件400的一端，第二夹具402安装在第二底板202，用于限位连接件400的另一端。
71.进一步地，在本发明的可选实施例中，连接件400两端安装在试块403上，第一夹具401和第二夹具402用于限位试块403，
72.其中，第二夹具402上的试块403的形心与环形内滑道201和环形外滑道101的圆心重合。
73.此外，在连接件400和试块403受力的过程中，当连接件400破坏或试块403破坏时，连接件400所受的力作为极限承载力。
74.其中，在本发明的一个实施例中，第一夹具401和第二夹具402均为采用限位板404组成的限位装置进行限位，试块403置于限位装置内。
75.此外，限位板404通过螺栓将限位板404安装在第一底板和第二底板上。
76.如图5所示，在本发明的一个可选实施例中，针对于内滑道连接组件200和外滑道连接组件100的相对运动而言，在内滑道连接组件200的第二底板202的下表面安装滑动机构210，滑动机构210可以为滚珠或万向滚轮，便于第二底板202在外滑道连接组件100的第二梯度面122上滑动。
77.本发明提供的连接件承载力测试装置，通过加载装置一端轴向限位安装在内滑道连接组件，并能够沿内滑道连接组件和外滑道连接组件相对滑动，可以实现两端分别安装在内滑道连接组件和外滑道连接组件的连接件进行复合受力状态下的极限分析，本技术装置的测试结果更能反映实际工程中连接件的受力状态；本技术装置体积小，使用方便，因此可在墙体的施工现场使用，避免必须将试件运至测试机构的情况，减少测试成本。
78.最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。