拟静力试验加载系统的制作方法

本实用新型涉及拟静力试验装置技术领域，具体而言，涉及一种拟静力试验加载系统。

背景技术：

拟静力试验是指对结构构件施加多次反复循环作用的静力试验。土木构件的力学试验普遍采用静力加载方式加载。

目前，土木试验轴向静力加载系统主要有两种：一种是通过反力架固定一个大吨位千斤顶对实验构件进行轴向力加载，实践证明该方法在实验过程中难以保持轴向力稳定；另外一种是通过两个穿筋式千斤顶加轴力，该实验中精轧螺纹钢上下均被固定，其随构件加载端位移的增大而不断倾斜，导致轴力波动、多余水平力产生。并且此两种加载系统加工成本相对昂贵，结构笨重不易安装，使用复杂等缺陷。通过对已有轴向力加载方式的分析，加载过程中如何保持加载系统的轴向加载力稳定仍是一个急需解决的问题。

技术实现要素：

本实用新型的主要目的在于提供拟静力试验加载系统，以解决现有技术中轴向加载力不稳定的问题。

为了实现上述目的，根据本实用新型提供了一种拟静力试验加载系统，包括施力机构、承力机构、限位机构、与承力机构相连的压力传感装置以及至少依次穿过施力机构、承力机构、限位机构并将三者连接的钢筋。在使用时钢筋的下部穿过试验构件上预埋孔道，钢筋一端固定在试验构件底部作为反力结构，本实用新型对试验构件加载时通过施力机构施加轴向力，轴向力在限位机构以及钢筋的约束下保证了轴向加载力的作用方向以及作用点。由此使得本实用新型能够保证轴向加载力的大小、轴向加载力的作用方向以及轴向加载力的作用点，最终确保了本实用新型轴向加载力的稳定性，由此保证了试验效果的准确性。本实用新型替代了现有技术中复杂的拟静力试验加载系统，在加载过程中省去了反力架、千斤顶，降低了试验成本。

施力机构以及压力传感装置共同控制轴向加载力的大小；承力机构能够承接和传送施力机构施加的压力；限位机构能够限制施力机构传送的轴向力的作用方向；钢筋依次穿过施力机构、承力机构、限位机构由此保证施力机构施加的力能够依次逐层传递至试验构件。轴向力的施加依靠施力机构完成，轴向力大小控制由施力机构配合压力传感装置完成，轴向力作用方向以及作用点由限位机构保证，轴向力的作用点由贯穿施力机构、承力机构、限位机构的钢筋进一步保证。从而，根本上解决了由于力学试验中加载环境持续变化导致轴力波动、分解等技术难题。

进一步地，所述施力机构包括螺母，所述钢筋为螺纹钢。由此通过螺母能够从轴向对承力机构施加轴向加载力，然后轴向加载力沿着钢筋贯穿方向依次传递至试验构件。

进一步地，所述承力机构包括反力板。由此反力板承受并传递施力机构施加的轴向力。

进一步地，所述承力结构还包括设置于施力机构与反力板之间的垫块。所述垫块减轻了承力结构与施力结构之间的摩擦。

进一步地，所述限位机构包括两个通过弧面相接的块状结构。由此能够确保轴向加载力的方向始终垂直于接触面，保证轴向加载力的方向不变，使得轴向加载力更加稳定。

进一步地，所述限位机构包括凸块以及凹块，所述凸块上突出的凸弧面与凹块上凹陷的凹弧面配合连接，所述凸弧面的弧度大于凹弧面的弧度。由此能够保证上述轴向加载力方向始终垂直于两个弧面的接触面。

进一步地，所述限位机构还包括与试验构件端部契合的盖状结构。盖状结构能够进一步锁定试验构件的端部，由此进一步保证轴向加载力的作用点始终与钢筋以及试验构件的轴向一致，不会出现轴向加载力偏离作用点的情况，保证了轴向加载力的稳定性。

进一步地，所述盖状结构顶面设有供限位机构卡接的卡槽。由此方便限位机构与盖状结构之间契合连接，同时进一步稳固了限位机构的位置，使得轴向加载力更加稳定。

进一步地，所述钢筋还穿过设置于承力机构和限位机构之间的压力传感装置。由此使得压力传感装置与本实用新型的其它结构集成一体，使得本实用新型使用体积更小，安装方便。

进一步地，所述承力机构底面设有卡接压力传感装置上部的上卡槽，所述限位机构的顶面设有卡接压力传感装置上部的下卡槽。由此使得承力机构与限位机构将压力传感装置夹持在两者之间，使得压力传感装置更加稳固，检测到的压力数据更加准确。

可见，本实用新型确保了加载过程中轴向加载力的稳定性，由此保证了试验效果的准确性。本实用新型替代了现有技术中复杂的拟静力试验加载系统，在加载过程中省去了反力架、千斤顶，降低了试验成本。

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型做进一步的说明。本实用新型附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

构成本实用新型的一部分的附图用来辅助对本发明的理解，附图中所提供的内容及其在本实用新型中有关的说明可用于解释本实用新型，但不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1为本实用新型拟静力试验加载系统的使用状态图之一。

图2为本实用新型拟静力试验加载系统的使用状态图之二。

图3为图2中A的结构放大示意图。

图4为本实用新型拟静力试验加载系统的结构示意图。

上述附图中的有关标记为：

1：螺母；

21：垫块；

22：反力板；

220；上卡槽；

3：压力传感器；

41：凸块；

410：凸弧面；

411：下卡槽；

42：凹块；

420：凹弧面；

5：盖状结构；

51：卡槽；

6：试验构件；

61：试验构件上端；

62：试验构件下端；

63：锚杆；

7：螺纹钢；

8：固定螺母。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型进行清楚、完整的说明。本领域普通技术人员在基于这些说明的情况下将能够实现本实用新型。在结合附图对本发明/实用新型进行说明前，需要特别指出的是：

本实用新型中在包括下述说明在内的各部分中所提供的技术方案和技术特征，在不冲突的情况下，这些技术方案和技术特征可以相互组合。

此外，下述说明中涉及到的本实用新型的实施例通常仅是本实用新型一分部的实施例，而不是全部的实施例。因此，基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本实用新型保护的范围。

关于本实用新型中术语和单位。本发明的说明书和权利要求书及有关的部分中的术语“包括”、“具有”以及它们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。术语“反力”表示作用力与反作用力，意图在于通过反作用力实现静力加载目的。

本实用新型拟静力试验加载系统，包括施力机构、承力机构、限位机构、与承力机构相连的压力传感装置以及至少依次穿过施力机构、承力机构、限位机构并将三者连接的钢筋。

所述施力机构包括螺母1，所述钢筋为螺纹钢7。

所述承力机构包括反力板22。

所述承力结构还包括设置于施力机构与反力板22之间的垫块21。

所述限位机构包括两个通过弧面相接的块状结构。

所述限位机构包括凸块41以及凹块42，所述凸块41上突出的凸弧面410与凹块42上凹陷的凹弧面420配合连接，所述凸弧面410的弧度大于凹弧面420的弧度。

所述限位机构还包括与试验构件端部契合的盖状结构5。

所述盖状结5顶面设有供限位机构卡接的卡槽51。

所述钢筋还穿过设置于承力机构和限位机构之间的压力传感装置。

所述承力机构底面设有卡接压力传感装置上部的上卡槽220，所述限位机构的顶面设有卡接压力传感装置上部的下卡槽411。

如图1和图2和图4所示，本具体实施方式中拟静力试验加载系统包括由上至下依次叠加设置的螺母1、方形的垫块21、圆形的反力板22、压力传感器3、凸块41、凹块42、盖状结构5，螺纹钢7依次穿过上述螺母1、方形的垫块21、圆形的反力板22、压力传感器3、凸块41、凹块42、盖状结构5的中心，在使用时，螺纹钢7的下端穿过试验构件6的预埋通道，预埋通道位置在试验构件6的中心。

图3所示，上述反力板22的底面设有下卡槽220，上述凸块41的顶面设有上卡槽411，所述上卡槽220和下卡槽411共同构成夹持结构将压力传感器3夹持固定在两者之间。

所述凸块41的底部设有凸弧面410，具体来说凸弧面410为球面。所述凹块42的顶部设有凹弧面420，所述凹弧面420相较于凸弧面410更加平缓，即凸弧面410的弧度大于凹弧面420的弧度。

所述盖状结构5的顶部设有卡槽51，该卡槽51与凹块42的底面契合，由此使得凹块42能够卡接于盖状结构5的顶部。

其中，所述螺母1为高强螺母。

本实用新型安装到试验构件6上时，所述盖状结构5与试验构件上端61契合卡接，所述螺纹钢7的下端穿过试验构件6的预埋通道中，螺纹钢7的下端端部通过固定螺母8固定，所述试验构件下端62通过锚杆63固定在底面上。在本实用新型对试验构件6进行轴向加载时，通过螺母1将精轧螺纹钢上端与下端夹紧的方式对试验构件施加轴向加载力，轴向加载力大小由压力传感器读数控制。

在试验过程中由于凸块41与凹块42以双弧面的方式接触，试验构件6在转动时，凸块41相对凹块42则反向转动，这样就可以克服试验构件6的变形导致轴力波动、多余水平力产生。

本实用新型由一根精轧螺纹钢贯穿整个结构体系，螺纹钢的上端采用高强螺母施加力，通过层层传力方式达到轴向加载力加载目的。其大大简化了传统的拟静力加载方式，并且易于安装。采用高强螺母施力及压力传感器3的持时记录，能够使轴向加载力的加载大小保持在可控范围内。通过贯穿的精轧螺纹钢，凹块42与凸块41以双弧面接触方式，确定了力的作用点及方向不受试验构件6发生位移的影响。由此力的三要素能够保持不变，从而，根本上解决了由于力学试验中加载环境持续变化导致轴力波动、分解等技术难题。采用高强螺母作为施力体，以精轧螺纹钢下端固定作为反力系，其构成了结构内部受力体系，因此不再需要搭设反力架及千斤顶，既实用又经济。

以上对本实用新型的有关内容进行了说明。本领域普通技术人员在基于这些说明的情况下将能够实现本发明/实用新型。基于本发明/实用新型的上述内容，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明/实用新型保护的范围。