专利名称：预应力混凝土梁荷载试验固定装置及测试方法
技术领域：
本发明涉及建筑结构技术领域，具体涉及通过荷载试验测试预应力混凝土梁的实际承载力时试验梁的固定装置及测试方法的改进的改进。
背景技术：
目前，公知的预应力混凝土梁荷载试验一般是在高校、科研院所的实验室进行的，试验时将试验梁放置于大型压力试验机上进行加载。对于在现场制作的混凝土梁或者已经安置于实际工程中的预应力混凝土梁(包括使用一段时间后，需通过荷载试验对承载力进行鉴定的预应力混凝土梁)，若需要通过荷载试验测试其实际承载力，有两种方法一是将混凝土梁拆下，运往实验室，用压力试验机进行测试；二是在现场直接进行荷载试验进行测试，在现场测试一般是通过堆载形式进行加载，这样就需要大量实物荷载(几十吨甚至上百吨的水泥或者钢筋或其他重物)。使用方法一进行测试时，梁自重较大，运输费时、费力，同时存在对梁造成损伤的可能；使用方法二进行测试时，需要提供很大的荷载，以及有比较大的加载空间。
发明内容
为解决现有技术存在的上述问题，本发明提供一种预应力混凝土梁荷载试验固定装置及测试方法，结构简单、制作及使用方便，采用此固定装置不会对梁造成损伤，不需要大量实物荷载，便于在现场进行测试。为达到上述技术目的，本发明所提出的预应力混凝土梁荷载试验固定装置采用以下技术方案予以实现一种预应力混凝土梁荷载试验固定装置，包括两根水平且翼缘板对放互为反力架的试验梁，两根所述试验梁的两端分别设有包围其端部外围四周的固定架，所述固定架包括上、下、左、右四根承力板，该四根承力板的端部连接围成框架结构，两根所述试验梁的翼缘板下侧面位于所述下承力板上，所述左承力板与其中一根所述试验梁的腹板端部底面接触，所述右承力板与另一根所述试验梁的腹板端部底面接触；两根所述试验梁之间设有横置的加载千斤顶。两根所述试验梁的腹板与所述下承力板之间设有高度调整装置。所述高度调整装置为千斤顶或钢板或千斤顶和钢板的组合结构。当所述高度调整装置为千斤顶时，所述高度调整装置与所述下承力板之间设有垫板。所述上、下、左、右四根承力板的端部通过螺栓紧固的方式连接，所述上、下两根承力板的端部连接面上设有多个螺栓连接孔。所述左、右两根承力板的与所述上承力板的端部连接面上固设有上连接板，所述左、右两根承力板的与所述下承力板的端部连接面上固设有下连接板，所述上连接板和所述下连接板上对应所述上、下两根承力板的各螺栓连接孔处设有连接孔。本发明还提出了一种预应力混凝土梁荷载试验测试方法，包括如下步骤1)将两根试验梁吊装就位，调整试验梁高度使其腹板在水平面内；
2)将固定架在两根试验梁的两端部安装就位，使两根试验梁的翼缘板下侧面置于下承力板上，左承力板与其中一根试验梁的腹板端部底面接触，右承力板与另一根试验梁的腹板端部底面接触；两根试验梁之间安装就位横置的加载千斤顶；
3)将加载千斤顶对两根试验梁进行加载，且荷载按分级逐级施加，以试验梁跨中侧面顶部的测点为控制测点，每级加载后立即测读应变值，计算其与加载前测读值之差值5；，然后每隔2min测读一次,计算2min前后读数的差值A 51,并计算相对读数差值-jn: l\S/Sg,当相对读数误差 值满足O < < 1%，认为结构基本稳定，可对观测点进行读数。两根所述试验梁的腹板与所述下承力板之间设有高度调整装置。所述上、下、左、右四根承力板的端部通过螺栓紧固的方式连接，所述上、下两根承力板的端部连接面上设有多个螺栓连接孔。 所述左、右两根承力板的与所述上承力板的端部连接面上固设有上连接板，所述左、右两根承力板的与所述下承力板的端部连接面上固设有下连接板，所述上连接板和所述下连接板上对应所述上、下两根承力板的各螺栓连接孔处设有连接孔。与现有技术相比，本发明预应力混凝土梁荷载试验固定装置结构简单，制作及使用方便，在测试预应力混凝土梁承载能力时，可提供有效的端部锚固，且不会对混凝土梁造成损伤；采用此固定装置的荷载试验测试方法不需要大量实物荷载，便于在现场进行测试。
图1为本发明实施例预应力混凝土梁荷载试验固定装置的侧视 图2为图1中A-A向剖视图。
具体实施例方式为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例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。参照图1和图2所示,本实施例预应力混凝土梁荷载试验固定装置包括两根试验梁1，两根试验梁I水平放置，且其翼缘板1-1对放，使两根试验梁互为反力架，两根试验梁I的两端分别设有包围其端部外围四周的固定架，固定架包括上承力板2，下承力板3、左承力板4和右承力板5，该四根承力板的端部连接围成框架结构，上承力板2位于两根试验梁I的翼缘板1-1上侧面上，与两根试验梁I的翼缘板1-1上侧面接触，两根试验梁I的翼缘板1-1下侧面位于下承力板3上，使下承力板3与两根试验梁I的翼缘板1-1下侧面接触，左承力板4与位于左侧的试验梁I的腹板1-2的底面接触，右承力板5与位于右侧的试验梁I的腹板1-2的底面接触；两根试验梁I之间按照加载需要设有横置的加载千斤顶6，加载千斤顶6处于加载状态，使其底端与顶升端均抵在试验梁I的翼缘板1-1上。为保证加载千斤顶6的加载稳固，其下方可以用垫块支撑或将其上部吊装起来，使加载千斤顶6的中心正好与试验梁I宽度方向上的中心重合。另外，根据试验梁I的具体尺寸不同，加载千斤顶6的个数可以为多个。
本实施例中上承力板2,下承力板3、左承力板4和右承力板5选用H型钢承力板，承力板上具有加劲肋12以增强板的刚度和稳定性。为充分保证两根试验梁I的腹板1-2处于水平状态，防止梁自身重力引起的破坏和保证试验结果的准确性，腹板1-2与下承力板3之间设有高度调整装置。本实施例中高度调整装置选用千斤顶7，通过千斤顶7的顶升实现腹板1-2的高度调整。当然，高度调整装置也可选用其他结构形式，比如钢板，通过计算得出腹板1-2需要垫高的高度，选择合适数量和厚度的钢板垫在腹板1-2的下方调整腹板1-2处于水平状态；另外，当所需调整高度较大时，为避免千斤顶7顶升距离较大，影响其稳定性，高度调整装置也可以选用千斤顶7和钢板的组合结构，即将钢板置于千斤顶7的下面，将千斤顶7抬高一定距离。当高度调整装置优选千斤顶7时，且下承力板3的翼缘板宽度较小时，为便于放置千斤顶7，千斤顶7与下承力板3之间设有垫板8，在支撑千斤顶7的同时，还可以增大千斤顶7与下承力板3之间的接触面板，保证下承力板3不会受到太大压力而损害。·上、下、左、右四根承力板2、3、4、5的端部通过螺栓紧固的方式固连，在其端部连接面上设有多个螺栓连接孔9，可根据试验梁的高度调整左、右承力板4、5的间距，调整到位后，选择对应的螺栓连接孔9将各承力板紧固连接。由于本实施例各承力板选用H型钢板，对于竖直放置的左、右承力板4、5，其与上、下承力板2、3的端部连接面为H型，不便于进行螺栓连接，为便于实现螺栓连接，并且可实现多螺栓孔调节左、右承力板4、5的间距，左、右两根承力板4、5的端部连接面上固设有上连接板10，与下承力板3的端部连接面上固设有下连接板11，上连接板10和下连接板11上对应上、下两根承力板2、3的各螺栓连接孔处设有连接孔13。本实施例中上连接板10和下连接板11的设置可采用焊接的方式，当然也可采用其他方式，不做具体限制。本实施例还提出了一种预应力混凝土梁荷载试验测试方法，包括如下步骤
1)将两根试验梁吊装就位，调整试验梁高度使其腹板在水平面内；
2)将固定架在两根试验梁的两端部安装就位，使两根试验梁的翼缘板下侧面置于下承力板上，左承力板与其中一根试验梁的腹板端部底面接触，右承力板与另一根试验梁的腹板端部底面接触；两根试验梁之间安装就位横置的加载千斤顶；
3)将加载千斤顶对两根试验梁进行加载，且荷载按分级逐级施加，以试验梁跨中侧面顶部的测点为控制测点，每级加载后立即测读应变值，计算其与加载前测读值之差值5；，然后每隔2min测读一次,计算2min前后读数的差值A 51,并计算相对读数差值-jn: l\S/Sg,当相对读数误差 值满足0 < < 1%，认为结构基本稳定，可对观测点进行读数。当进行挠度观测时，荷载稳定时间不少于30min ;进行抗裂度观测时，荷载稳定时间不少于15min。为充分保证两根试验梁I的腹板1-2处于水平状态，防止梁自身重力引起的破坏和保证试验结果的准确性，腹板1-2与下承力板3之间设有高度调整装置。本实施例中高度调整装置选用千斤顶7，通过千斤顶7的顶升实现腹板1-2的高度调整。当然，高度调整装置也可选用其他结构形式，比如钢板，通过计算得出腹板1-2需要垫高的高度，选择合适数量和厚度的钢板垫在腹板1-2的下方调整腹板1-2处于水平状态；另外，当所需调整高度较大时，为避免千斤顶7顶升距离较大，影响其稳定性，高度调整装置也可以选用千斤顶7和钢板的组合结构，即将钢板置于千斤顶7的下面，将千斤顶7抬高一定距离。
上、下、左、右四根承力板2、3、4、5的端部通过螺栓紧固的方式固连，在其端部连接面上设有多个螺栓连接孔9，可根据试验梁的高度调整左、右承力板4、5的间距，调整到位后，选择对应的螺栓连接孔9将各承力板紧固连接。由于本实施例各承力板选用H型钢板，对于竖直放置的左、右承力板4、5，其与上、下承力板2、3的端部连接面为H型，不便于进行螺栓连接，为便于实现螺栓连接，并且可实现多螺栓孔调节左、右承力板4、5的间距，左、右两根承力板4、5的端部连接面上固设有上连接板10，与下承力板3的端部连接面上固设有下连接板11，上连接板10和下连接板11上对应上、下两根承力板2、3的各螺栓连接孔处设有连接孔13。本实施例中上连接板10和下连接板11的设置可采用焊接的方式，当然也可采用其他方式，不做具体限制。以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非是对本发明作其它形式的限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或改型为等同变化的等效实施例。但是凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与改型，仍属于本发明技术方案的保护范围。
权利要求
1.一种预应力混凝土梁荷载试验固定装置，包括两根水平且翼缘板对放互为反力架的试验梁，其特征在于两根所述试验梁的两端分别设有包围其端部外围四周的固定架，所述固定架包括上、下、左、右四根承力板，该四根承力板的端部连接围成框架结构，两根所述试验梁的翼缘板下侧面位于所述下承力板上，所述左承力板与其中一根所述试验梁的腹板端部底面接触，所述右承力板与另一根所述试验梁的腹板端部底面接触；两根所述试验梁之间设有横置的加载千斤顶。
2.根据权利要求1所述的预应力混凝土梁荷载试验固定装置，其特征在于两根所述试验梁的腹板与所述下承力板之间设有高度调整装置。
3.根据权利要求2所述的预应力混凝土梁荷载试验固定装置，其特征在于所述高度调整装置为千斤顶或钢板或千斤顶和钢板的组合结构。
4.根据权利要求3所述的预应力混凝土梁荷载试验固定装置，其特征在于当所述高度调整装置为千斤顶时，所述高度调整装置与所述下承力板之间设有垫板。
5.根据权利要求1所述的预应力混凝土梁荷载试验固定装置，其特征在于所述上、 下、左、右四根承力板的端部通过螺栓紧固的方式连接，所述上、下两根承力板的端部连接面上设有多个螺栓连接孔。
6.根据权利要求5所述的预应力混凝土梁荷载试验固定装置，其特征在于所述左、右两根承力板的与所述上承力板的端部连接面上固设有上连接板，所述左、右两根承力板的与所述下承力板的端部连接面上固设有下连接板，所述上连接板和所述下连接板上对应所述上、下两根承力板的各螺栓连接孔处设有连接孔。
7.一种基于权利要求1至6所述固定装置的预应力混凝土梁荷载试验测试方法，其特征在于包括如下步骤1)将两根试验梁吊装就位，调整试验梁高度使其腹板在水平面内；2)将固定架在两根试验梁的两端部安装就位，使两根试验梁的翼缘板下侧面置于下承力板上，左承力板与其中一根试验梁的腹板端部底面接触，右承力板与另一根试验梁的腹板端部底面接触；两根试验梁之间安装就位横置的加载千斤顶；3)将加载千斤顶对两根试验梁进行加载，且荷载按分级逐级施加，以试验梁跨中侧面顶部的测点为控制测点，每级加载后立即测读应变值，计算其与加载前测读值之差值5；，然后每隔2min测读一次,计算2min前后读数的差值Λ 51,并计算相对读数差值-jn: l\S/Sg,当相对读数误差m值满足O < m < 1%，认为结构基本稳定，可对控制测点进行读数。
8.根据权利要求7所述的预应力混凝土梁荷载试验测试方法，其特征在于两根所述试验梁的腹板与所述下承力板之间设有高度调整装置。
9.根据权利要求7所述的预应力混凝土梁荷载试验测试方法，其特征在于所述上、 下、左、右四根承力板的端部通过螺栓紧固的方式连接，所述上、下两根承力板的端部连接面上设有多个螺栓连接孔。
10.根据权利要求9所述的预应力混凝土梁荷载试验测试方法，其特征在于所述左、 右两根承力板的与所述上承力板的端部连接面上固设有上连接板，所述左、右两根承力板的与所述下承力板的端部连接面上固设有下连接板，所述上连接板和所述下连接板上对应所述上、下两根承力板的各螺栓连接孔处设有连接孔。
全文摘要
本发明提供一种预应力混凝土梁荷载试验固定装置及测试方法，包括两根水平且翼缘板对放互为反力架的试验梁，两根试验梁的两端分别设有包围其端部外围四周的固定架，固定架包括上、下、左、右四根承力板，其端部连接围成框架结构，试验梁的翼缘板下侧面位于下承力板上，左承力板与其中一根试验梁的腹板端部底面接触，右承力板与另一根试验梁的腹板端部底面接触；两根试验梁之间设有横置的加载千斤顶。本发明结构简单、制作及使用方便，不会对梁造成损伤；采用此固定装置的荷载试验测试方法不需要大量实物荷载，便于在现场进行测试。
文档编号G01N3/02GK102998168SQ201210500040
公开日2013年3月27日 申请日期2012年11月30日 优先权日2012年11月30日
发明者商怀帅, 孙海明, 杨鲁生, 商洪波, 卢晓梅, 李荣侠, 秦凯 申请人:青岛理工大学