一种钢筋网静态力学性能测试装置及测试方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于力学性能测试技术领域，具体设及一种钢筋网静态力学性能测试装 置，本发明还设及利用该测试装置测试钢筋网静态力学性能的测试方法。
【背景技术】
[0002] 钢筋网是由纵向和横向钢筋十字交叉通过绑扎或焊接制作而成、呈网状的支护结 构，在采矿工程、水电工程、交通工程等工程的地下洞室工程与防护工程中应用广泛。但是， 对于钢筋网的力学性能的试测，还没有相应的设备手段W及测试方法。从国内外的文献来 看，对于钢筋网质量与力学性能的评价主要是利用钢筋力学性能、焊接点质量W及网状结 构特征进行评价，并没有直接测试钢筋网在变形与受力条件下的力学性能。
【发明内容】
[0003] 本发明的目的是提供一种钢筋网静态力学性能测试装置，实现各种钢筋网在静力 加载条件下变形、受力的测试W及钢筋网承载能力的测试。
[0004] 本发明的另一个目的是提供一种钢筋网静态力学性能测试方法，可获得待测钢筋 网的破坏荷载和最大破坏能。解决了现有测试装置及测试方法不能直接测量钢筋网静力荷 载状况下力学性能的问题。
[0005] 本发明所采用的技术方案是，一种钢筋网静态力学性能测试装置，由主体框架、液 压千斤顶、数据采集装置和两个或两个W上钢筋网固定装置组成，
[0006] 其中，主体框架包括四根立柱，立柱上面设置有盖板，相邻立柱间设置有横梁，四 根横梁绕着四根立柱围成一个矩形；
[0007] 液压千斤顶活塞端朝下设置于盖板内侧，液压千斤顶通过数据线与位于主体框架 外部的控制器和计算机连接；
[000引数据采集装置包括位移传感器和力传感器，位移传感器设置于液压千斤顶的活塞 壁外侧，力传感器设置于液压千斤顶的活塞头部弧面外侧；位移传感器和力传感器分别通 过数据线依次与位于主体框架外部的计算机连接；
[0009] 钢筋网固定装置由固定件、挂钩和螺纹管件组成，固定件设置在横梁内侧，且由螺 纹管件将固定件和挂钩连接为一体；固定件和挂钩的一端均设置有外螺纹，固定件和挂钩 的外螺纹与螺纹管件相配合。
[0010] 本发明的特点还在于：
[0011] 固定件为螺栓，通过固定连接固定在横梁内侧。
[0012] 固定件还可W为一端设置有滑块的螺栓，横梁内侧设置有与滑块相配的凹槽。
[0013]固定件还可W为吊环螺丝，吊环螺丝的环状部位套在横梁上。
[0014] 本发明的另一个技术方案是，一种钢筋网静态力学性能测试方法，包括W下步 骤：
[0015] (1)将待测钢筋网挂在上述测试装置的挂钩上，并通过调整螺纹管件的位置拉紧 钢丝网；
[0016] (2)开启控制器和计算机，设定液压千斤顶中千斤顶向下运行的速度，使千斤顶 W恒定的速度对钢筋网加载，同时通过位移传感器和力传感器分别采集位移数据和受力数 据；
[0017] 做加载到钢筋网破坏时，停止加载，并收回千斤顶；
[0018] (4)根据位移数据和受力数据绘制位移-荷载曲线，计算钢筋网的破坏荷载fb"ke。 和最大破坏能Ebrake。。
[0019] 其中，钢筋网破坏荷载fbtDi。。计算公式见式（1)，
[0020] f虹。ken=max{f。fa，…fi，…。）
[0021] 钢筋网最大破坏能Eb"ke。计算公式见式（2)，
[0022]
【主权项】
1. 一种钢筋网静态力学性能测试装置，其特征在于，由主体框架、液压千斤顶、数据采 集装置和两个或两个以上钢筋网固定装置组成； 其中，所述主体框架包括四根立柱，立柱（1)上面设置有盖板（3)，相邻立柱（1)间设置 有横梁（2)，四根横梁（2)绕着四根立柱（1)围成一个矩形； 所述液压千斤顶（4)，液压千斤顶（4)的活塞端朝下设置于盖板（3)内侧，通过数据线 与位于主体框架外部的控制器和计算机连接； 所述数据采集装置包括位移传感器（5)和力传感器（6)，位移传感器（5)设置于液压千 斤顶（4)的活塞壁外侧，力传感器（6)设置于液压千斤顶（4)的活塞头部弧面外侧；位移传 感器（5)和力传感器（6)分别通过数据线依次与位于主体框架外部的计算机连接； 所述钢筋网固定装置（7)由固定件、挂钩（10)和螺纹管件（11)组成，固定件设置在横 梁（2)内侧，且由螺纹管件（11)将固定件和挂钩（10)连接为一体；固定件和挂钩（10)的 一端均设置有外螺纹，固定件和挂钩（10)的外螺纹与螺纹管件（11)相配合。
2. 根据权利要求1所述的钢筋网静态力学性能测试装置，其特征在于，所述固定件为 螺栓（9)，螺栓（9)通过固定连接固定在横梁（2)内侧。
3. 根据权利要求1所述的钢筋网静态力学性能测试装置，其特征在于，所述固定件为 一端设置有滑块（12)的螺栓（9)，所述横梁（2)内侧设置有与滑块（12)相配的凹槽（13)。
4. 根据权利要求1所述的钢筋网静态力学性能测试装置，其特征在于，所述固定件为 吊环螺丝（14)，吊环螺丝（14)的环状部位套在横梁（2)上。
5. -种钢筋网静态力学性能测试方法，其特征在于，采用钢筋网静态力学性能测试装 置进行测试，钢筋网静态力学性能测试装置由主体框架、液压千斤顶、数据采集装置和两个 或两个以上钢筋网固定装置组成； 其中，所述主体框架包括四根立柱，立柱（1)上面设置有盖板（3)，相邻立柱（1)间设置 有横梁（2)，四根横梁（2)绕着四根立柱（1)围成一个矩形； 所述液压千斤顶（4)，液压千斤顶（4)的活塞端朝下设置于盖板（3)内侧，通过数据线 与位于主体框架外部的控制器和计算机连接； 所述数据采集装置包括位移传感器（5)和力传感器（6)，位移传感器（5)设置于液压千 斤顶（4)的活塞壁外侧，力传感器（6)设置于液压千斤顶（4)的活塞头部弧面外侧；位移传 感器（5)和力传感器（6)分别通过数据线依次与位于主体框架外部的计算机连接； 所述钢筋网固定装置（7)由固定件、挂钩（10)和螺纹管件（11)组成，固定件设置在横 梁（2)内侧，且由螺纹管件（11)将固定件和挂钩（10)连接为一体；固定件和挂钩（10)的 一端均设置有外螺纹，固定件和挂钩（10)的外螺纹与螺纹管件（11)相配合； 所述固定件为螺栓（9)，螺栓（9)通过固定连接固定在横梁（2)内侧； 或者，所述固定件为一端设置有滑块（12)的螺栓（9)，所述横梁（2)内侧设置有与滑块 (12)相配的凹槽（13); 或者，所述固定件为吊环螺丝（14)，吊环螺丝（14)的环状部位套在横梁（2)上； 钢筋网静态力学性能测试方法包括以下步骤： 步骤一，将待测钢筋网（8)挂在所述钢筋网静态力学性能测试装置的挂钩（10)上，并 通过调整螺纹管件（11)的位置拉紧钢丝网（8); 步骤二，设定液压千斤顶（4)中千斤顶向下运行的速度，使千斤顶以恒定的速度对钢 筋网（8)加载，同时通过位移传感器（5)和力传感器（6)分别采集位移数据和受力数据； 步骤三，加载到钢筋网（8)破坏时，停止加载，并收回千斤顶； 步骤四，根据位移数据和受力数据绘制位移-荷载曲线，计算钢筋网的破坏荷载fbMkm 和最大破坏能E broken? 其中，钢筋网破坏荷载fbMkm计算公式见式（1)， fbroken= max {f !，f2,…f" …fj (I) 钢筋网最大破坏能EbMkm计算公式见式（2)，
其中，f表示钢筋网受到的荷载作用力，单位为牛；i表示当前采集的位移数据和受力 数据的序列数；η表示一共采集到的位移数据和受力数据的序列数据个数，d表示位移数 据，单位为m。
【专利摘要】本发明公开了一种钢筋网静态力学性能测试装置及测试方法。该测试装置由主体框架、液压千斤顶、数据采集装置以及两个或两个以上钢丝网固定装置组成；该测试方法为利用固定装置将待测钢丝网固定在测试装置上，采用液压千斤顶对钢丝网加载，同时通过数据采集装置采集数据，即可实现对钢筋网加载、卸载过程中受力与变形测试。
【IPC分类】G01M13-00
【公开号】CN104880304
【申请号】CN201510240280
【发明人】张志强, 孙健, 胡东孟, 曹少刚
【申请人】西安理工大学
【公开日】2015年9月2日
【申请日】2015年5月12日