用于薄板式非标准试件双轴压缩试验的辅助安装装置的制作方法

1.本实用新型涉及一种用于薄板式非标准试件双轴压缩试验的辅助安装装置。


背景技术：

2.混凝土是当代最主要的土木工程材料之一，目前混凝土和钢筋混凝土建筑物多是以单轴抗压强度为标准设计的，但实际工程如水库大坝、大型桥梁等钢筋混凝土多处于双向或三向受力的复合应力状态，研究复合应力状态下的混凝土受载特性对于进行混凝土结构的合理设计极为重要。
3.混凝土双轴受载特性研究试验通常采用混凝土双轴压缩试验机进行，试验对于精度及重复性都有较高的要求，水利部交通运输部国家能源局南京水利科学研究院水文水资源与水利工程科学国家重点实验室研制开发了yxb-1000混凝土双轴徐变仪，可开展混凝土试件短期或长期双轴受力特性试验研究，试验机压板尺寸均为200mm
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200mm。
4.常规混凝土双轴压缩试验采用混凝土立方体或棱柱体标准试件进行，试件表面与试验机压板面积一致，试验机压板采用球铰支座，试件安放时只需保持与压板重合即可保证试件不发生偏心受压，但对于非标准试件，尤其是薄板式试件，试件表面与压板完全重合，双向对中尤为重要。在开展国家自然科学基金面上项目混凝土结构多尺度破坏分析中的界面粘结和截面抗剪问题研究中，混凝土板试件尺寸为200mm
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200mm
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50mm，试验初期采用人工凭经验对中，试验结果较离散，另个别试验组出现加载时试件棱角局部变形破坏的情况，说明薄板式试件安放时未严格对中，试件轴线与试验机轴线不重合，导致加载时薄板式试件出现偏心受压现象，试件压缩破坏机理发生改变。
5.为解决上述问题，亟需一种能够高精度安装薄板式混凝土非标准试件的辅助安装装置，保证试验时试件处于严格的双轴压缩状态下，从而提高混凝土双轴压缩试验的精度及可靠性。


技术实现要素：

6.本实用新型针对现有技术存在的不足，提供了一种用于薄板式非标准试件双轴压缩试验的辅助安装装置，该装置可用于双轴压缩试验时薄板式非标准试件的双向精密对中，解决薄板式试件轴线与试验机轴线二个方向难以同时对中、试验结果不稳定、数据离散性较大的问题，从而提高试验的精度及可靠性。
7.为了实现上述的目的，本实用新型采用以下技术方案：
8.用于薄板式非标准试件双轴压缩试验的辅助安装装置，所述辅助安装装置组成包括上部支架、立杆、下部支架、定位杆和触点；
9.所述上部支架、下部支架为长方体结构，两根上部支架对称固定于双轴压缩试验机上部压板两侧，对应的双轴压缩试验机下部压板两侧固定下部支架；
10.所述上部支架上设有预留孔洞，两根立杆分别穿过两侧上部支架的预留孔洞立于上部支架和下部支架之间；
11.每根立杆上水平固定两个平行设置的定位杆，定位杆靠近内侧一端设有触点，用于接触试件，定位杆与立杆活动连接，使定位杆可水平移动。
12.作为一种优选的实施方式，所述上部支架、下部支架为磁性材质。
13.进一步的，所述上部支架和下部支架通过磁吸旋钮固定在压板上。上部支架和下部支架均为磁性材质，即磁吸式支架，通过旋转磁吸旋钮，可以将上部支架和下部支架快速固定于试验机压板上，安装与拆卸方便。安装时打开磁吸开关与试验机压板固定，试验后关闭磁吸开关可快速拆卸，磁吸工作原理与现有技术相同。
14.作为一种优选的实施方式，所述触点为球形触点。球形触点的作用是使得定位杆与非标准试件接触处为点接触，避免定位杆与试件间摩阻影响安装定位效果。
15.作为一种优选的实施方式，所述定位杆通过松紧旋钮固定于立杆上。
16.进一步的，所述立杆与松紧旋钮之间螺纹连接。定位杆可以通过松紧旋钮前后调节，调节到适当位置后锁定定位杆。
17.作为一种优选的实施方式，所述定位杆上设有刻度。用于计算、调节、校核定位杆的位置，使得非标准试件严格安放在试验机的中轴线上。
18.作为一种优选的实施方式，所述定位杆截面为圆形，材质为钢。
19.作为一种优选的实施方式，所述立杆下端与下部支架固定连接。立杆在上部支架内可上下自由移动，以适应加载时上部压板的位移。
20.作为一种优选的实施方式，所述立杆2为非磁性结构。
21.与未安装辅助安装装置相比，本实用新型的有益效果是：
22.1.本实用新型辅助安装装置使得薄板式非标准试件与试验机的两轴线重合，避免了薄板式非标准试件偏心受压致使试件变形破坏机理改变、承载力试验数据离散等问题，提高了试验精度和可靠性。
23.2.本实用新型采用的辅助安装装置操作简单，避免了试件加载后出现偏心现象，重复调节试件位置的过程，省去了繁琐的调节步骤，节省了试验时间。
24.3.本实用新型调节较方便且灵活，可以根据非标准试件的尺寸灵活调节定位杆前后位置，适用于各类薄板式非标准试件。
25.4.本实用新型辅助安装装置可使用磁吸式的装置基础，装卸较方便，构造简单，便于装配及拆卸，可以大大提高安装效率。
附图说明
26.图1是本实用新型装置正视图。
27.图2是本实用新型装置侧视图。
28.图3是本实用新型装置俯视图。
29.图4是辅助安装装置中松紧旋钮细部图。
30.图5是辅助安装装置中定位杆细部图。
具体实施方式
31.下面结合附图对本实用新型的具体实施方式进一步详细描述。
32.如图1~图5所示的装置，其组成包括上部支架1、立杆2、下部支架3、定位杆4和触点
5。
33.所述上部支架1、下部支架3为长方体结构，其尺寸为200mm
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50mm
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50mm（其长度与压板尺寸一致），两根上部支架1对称固定于双轴压缩试验机上部压板8两侧，对应的双轴压缩试验机下部压板9两侧固定下部支架3。为便于安装，所述上部支架1、下部支架3选用磁性材质。上部支架1和下部支架3通过磁吸旋钮6固定在压板上。
34.上部支架1中预留两个直径12.5mm的孔洞，孔洞位置与立杆的固定位置相对应，两根立杆2分别穿过两侧上部支架1的预留孔洞固定于下部支架3上。
35.每根立杆2上水平固定两个平行设置的定位杆4，定位杆靠近内侧一端设有触点5，用于接触试件10，触点5优选为球形触点，定位杆4通过松紧旋钮7固定于立杆2上，立杆2和松紧旋钮7之间螺纹连接，使定位杆4可水平移动，定位杆4上设有刻度，定位杆4截面为圆形，材质为钢。
36.本实施例中，立杆2断面为圆形，长300mm，直径12mm，立杆2为非金属或非磁性材料，立杆2中间开孔，孔口直径为6mm，用于定位杆4的安装固定。立杆2与下部支架3固接连接，固接位置距框架边50mm，相邻两个立杆2间距100mm，立杆2在上部支架1内可上下自由移动，以适应加载时上压板的位移。
37.定位杆4断面为圆形，长160mm，直径6mm，定位杆4材料为钢材质。每根立杆2固定两根定位杆4，定位杆4固定在立杆2上的开孔处，具体位置为下定位杆距离下部支架顶部边缘50mm，上定位杆距离下定位杆100mm。球形的触点5的直径为10mm。
38.试验前，根据试件10尺寸简单计算距离后调节装置两侧的定位杆4，使得装置两侧8根定位杆的刻度基本保持一致，保证非标准试件的位置可以位于双轴试验机的中轴线上，然后锁定松紧旋钮7。若试验非标准试件尺寸为200
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200mm
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50mm，则球形触点5前缘与压板边缘的水平距离为75mm，已知球形触点5的半径为5mm，上部支架1和立杆2尺寸已知，则调节定位杆4刻度到89mm。
39.装置安装时，首先安装一侧固接成一体的下部支架3和立杆2，将下部支架3放置到下部压板上，保证下部支架3位置与下部压板边缘重合，旋转磁吸旋钮6，将下部支架3固定在下部压板9上。
40.安放薄板式混凝土非标准试件，使得试件表面与已安装的四个定位杆4前的球形触点5接触，同时试件宽度方向边缘与压板边缘重合，粗调保证试件的位置固定，再安装另一侧固接成一体的下部支架3和立杆2。
41.最后安装上部支架1，将上部支架1的两个预留孔洞对准立杆2，通过移动支架1，待其与上部压板8边缘重合时，旋转上部支架1的磁吸旋钮6，将上部支架1固定在上部压板上8。
42.辅助安装装置安装完毕后，微调定位杆位置，使得两侧8根定位杆4的刻度完全一致，此时非标准试件位于试验机的轴线上、试件与试验机双向对中，保证了试件的严格双轴压缩状态，可开启试验机开始试验。
43.实验时，下部支架3与下部压板位置固定不动，先将两边侧向压板向中间移动与非标准试件接触，接着上部支架1随着上部压板向下移动与试件接触，完成试件的安放、定位和固定过程，再根据试验要求进行两个方向的分级加载即完成整个试验。