模拟锈蚀与荷载同时作用的钢筋混凝土梁试验装置

1.本发明属于土木工程技术领域，具体涉及模拟锈蚀与荷载同时作用的钢筋混凝土梁试验装置。


背景技术：

2.一般在实验室中得到锈蚀钢筋混凝土构件的方法主要有以下四种：实际工程中拆换下来的老构件、实验室电化学加速锈蚀、人工环境模拟加速锈蚀和实验室机械加工模拟锈蚀。电化学加速锈蚀具有锈蚀速度快、锈蚀率易控制和试验条件比较容易达到等优点。人工环境模拟加速锈蚀得出的锈蚀构件更加贴近实际工程，模拟效果更佳。人工环境模拟加速锈蚀钢筋锈蚀以坑蚀为主，靠近保护层一侧钢筋首先受到侵蚀性介质的影响，锈蚀从靠近保护层一侧开始，外侧锈蚀明显比内侧严重，且自然环境中梁同时受到荷载作用容易产生微裂隙使得侵蚀介质更容易到达钢筋表面。但是人工环境模拟加速锈蚀钢筋时间过长，不利于观测和得出试验结果，所以在人工环境模拟的基础上，利用直流电加速锈蚀方法，进行钢筋快速锈蚀。


技术实现要素：

3.本发明的目的是解决现有技术的不足，提供模拟锈蚀与荷载同时作用的钢筋混凝土梁试验装置，具体采用以下的技术方案：
4.模拟锈蚀与荷载同时作用的钢筋混凝土梁试验装置，包括：所述刚性底座上放置有试验梁，试验梁下方设计有水槽，所述水槽一侧设有水泵，刚性底座外侧设有支架，所述支架安装有两排喷头连接管，所述喷头连接管上连接有喷头，所述喷头与水泵通过水管连接，所述水泵与水槽通过水管相通，用于间歇式喷淋模拟锈蚀环境，所述支架两侧分别设有活动盖板，所述活动盖板预留分配器安装区域，所述活动盖板上安装有伺服动作器，所述伺服动作器连接分配器，所述分配器底部连接有传力构件，用于伺服动作器施加荷载，通过分配器与传力构件均匀对称地加载至试验梁上，所述试验梁一侧预留钢筋，所述钢筋与电源电连接。
5.进一步地，所述水槽位于两个刚性底座之间，水槽中放有盐溶液，便于进行盐雾腐蚀试验。
6.进一步地，所述水槽的四周挡板的高度低于刚性底座，确保水槽不与试验梁接触，影响试验梁的受力，这可以较好地将试验梁反力装置及支撑体系与盐雾环境隔离开来，起到保护试验梁反力装置及支撑体系的作用。
7.进一步地，所述支架截面呈l型，底部用于安装水管和喷头。
8.进一步地，所述支架通过活页安装有可转动的活动盖板，活动盖板打开时与支架侧面平行，方便试验梁的吊装，关闭后与支架侧面垂直。
9.进一步地，所述活动盖板安装高度高于试验梁上截面高度，不影响喷头正常喷洒。
10.进一步地，所述传力构件为不锈钢圆板，传力构件数量为两个，对称设置在试验梁
中轴线上，便于搭配分配器将负荷均匀对称地加载至试验梁上。
11.本发明的有益效果为：通过喷头间歇式喷淋试验梁，模拟实际工程中侵蚀不恒定的这一情况，在本发明中可以通过人为调节喷淋时间的长短来模拟侵蚀的程度，喷淋时间越长，意味着侵蚀程度越严重，同时通过伺服动作器、分配器与传力件均匀对称地加载至试验梁上，使试验梁满足在锈蚀环境与荷载的同时作用条件下，有利于测量钢筋混凝土梁力学性能如承载力、疲劳强度等。
附图说明
12.图1所示为本发明实施示例的结构示意图；
13.图2所示为本发明实施示例侧向示意图；
14.附图标记：电源1、钢筋2、喷头连接管3、分配器4、伺服动作器5、喷头6、试验梁7、支架8、刚性底座9、水泵10、水槽11、活动盖板12。
具体实施方式
15.以下将结合实施例和附图对本发明的构思、具体结构及产生的技术效果进行清楚、完整的描述，以充分地理解本发明的目的、方案和效果。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。附图中各处使用的相同的附图标记指示相同或相似的部分。
16.实施例1
17.模拟锈蚀与荷载同时作用的钢筋混凝土梁试验装置，包括：刚性底座9上放置有试验梁7，试验梁7下方设计有水槽11，水槽11位于两个刚性底座9之间，水槽11中放有盐溶液，便于进行盐雾腐蚀试验。水槽11一侧设有水泵10，刚性底座9外侧设有支架8，支架8安装有两排喷头连接管3，喷头连接管3上连接有喷头6，喷头6与水泵10通过水管连接，水泵与水槽11通过水管相通，用于间歇式喷淋模拟锈蚀环境，支架8两侧分别设有活动盖板13，活动盖板13预留分配器4安装区域，活动盖板13上安装有伺服动作器5，伺服动作器5连接分配器4，分配器4底部连接有传力构件，用于伺服动作器5施加荷载，通过分配器4与传力构件均匀对称地加载至试验梁7上，试验梁7一侧预留钢筋2，钢筋2与电源1电连接，用于直流电加速锈蚀。
18.具体地，水槽11的四周挡板的高度低于刚性底座9，确保水槽不与试验梁接触，影响试验梁的受力，这可以较好地将试验梁反力装置及支撑体系与盐雾环境隔离开来，起到保护试验梁反力装置及支撑体系的作用。
19.具体地，为了方便安装水管和喷头6，所述支架8截面呈l型，底部安装水管和喷头6。
20.具体地，支架8通过活页安装有可转动的活动盖板13，活动盖板13打开时与支架8侧面平行，方便试验梁7的吊装，关闭后与支架8侧面垂直。
21.具体地，为了不影响喷头7正常喷洒，活动盖板13安装高度高于试验梁7上截面高度。
22.具体地，传力构件为不锈钢圆板，数量为两个，对称设置在试验梁7中轴线上，便于搭配分配器4将负荷均匀对称地加载至试验梁7上。
23.水泵10位于整个装置的右侧，通过水管与水槽11，喷头6相连，构成一个完整的喷洒体系，确保盐雾环境的正常模拟。
24.具体地，按照相关的需要进行配筋及截面设计，使用的混凝土也需满足相应的规范标准以及工程实际要求，需注意试验梁7的钢筋需长于试验梁7长度，便于进行直流电加速锈蚀。试验梁7需预留一定长度钢筋，便于进行直流电加速锈蚀。
25.通过喷头间歇式喷淋试验梁，模拟实际工程中侵蚀不恒定的这一情况，在本发明中可以通过人为调节喷淋时间的长短来模拟侵蚀的程度，喷淋时间越长，意味着侵蚀程度越严重，同时通过伺服动作器、分配器与传力件均匀对称地加载至试验梁上，使试验梁满足在锈蚀环境与荷载的同时作用条件下，有利于测量钢筋混凝土梁力学性能如承载力、疲劳强度等。
26.实施例2
27.在实施例1的基础上，通过提前预埋传感器或者粘贴应变片来测试数据，试验数据通过相应的数据采集系统录入计算机,确定数据采集频率。在荷载加载试验过程中,使用相机记录整个破坏过程，观察裂缝的发展形式。
28.尽管本发明的描述已经相当详尽且特别对几个所述实施例进行了描述，但其并非旨在局限于任何这些细节或实施例或任何特殊实施例，而是应当将其视作是通过参考所附权利要求考虑到现有技术为这些权利要求提供广义的可能性解释，从而有效地涵盖本发明的预定范围。此外，上文以发明人可预见的实施例对本发明进行描述，其目的是为了提供有用的描述，而那些目前尚未预见的对本发明的非实质性改动仍可代表本发明的等效改动。


技术特征：
1.模拟锈蚀与荷载同时作用的钢筋混凝土梁试验装置，其特征在于，包括：所述刚性底座(9)上放置有试验梁(7)，试验梁(7)下方设计有水槽(11)，所述水槽(11)一侧设有水泵(10)，刚性底座(9)外侧设有支架(8)，所述支架(8)安装有两排喷头连接管(3)，所述喷头连接管(3)上连接有喷头(6)，所述喷头(6)与水泵(10)通过水管连接，所述水泵(10)与水槽(11)通过水管相通，所述支架(8)两侧分别设有活动盖板(13)，所述活动盖板(13)预留分配器(4)安装区域，所述活动盖板(13)上安装有伺服动作器(5)，所述伺服动作器(5)连接分配器(4)，所述分配器(4)底部连接有传力构件，所述试验梁(7)一侧预留钢筋(2)，所述钢筋(2)与电源(1)电连接。2.根据权利要求1所述的模拟锈蚀与荷载同时作用的钢筋混凝土梁试验装置，其特征在于，所述水槽(11)位于两个刚性底座(9)之间。3.根据权利要求1所述的模拟锈蚀与荷载同时作用的钢筋混凝土梁试验装置，其特征在于，所述水槽(11)中放有盐溶液。4.根据权利要求1所述的模拟锈蚀与荷载同时作用的钢筋混凝土梁试验装置，其特征在于，所述水槽(11)的四周挡板的高度低于刚性底座(9)。5.根据权利要求1所述的模拟锈蚀与荷载同时作用的钢筋混凝土梁试验装置，其特征在于，所述支架(8)截面呈l型。6.根据权利要求1所述的模拟锈蚀与荷载同时作用的钢筋混凝土梁试验装置，其特征在于，所述支架(8)通过活页安装有可转动的活动盖板(13)。7.根据权利要求1所述的模拟锈蚀与荷载同时作用的钢筋混凝土梁试验装置，其特征在于，所述活动盖板(13)安装高度高于试验梁(7)上截面高度。8.根据权利要求1所述的模拟锈蚀与荷载同时作用的钢筋混凝土梁试验装置，其特征在于，所述传力构件为不锈钢圆板。9.根据权利要求1所述的模拟锈蚀与荷载同时作用的钢筋混凝土梁试验装置，其特征在于，所述传力构件数量为两个，对称设置在试验梁(7)中轴线上。

技术总结
本发明公开了模拟锈蚀与荷载同时作用的钢筋混凝土梁试验装置，包括该刚性底座上放置有试验梁，试验梁下方设计有水槽，水槽一侧设有水泵，刚性底座外侧设有支架，支架安装有两排喷头连接管，喷头连接管上连接有喷头，喷头与水泵通过水管连接，用于间歇式喷淋模拟锈蚀环境，活动盖板上安装有伺服动作器，伺服动作器连接分配器，通过分配器与传力构件均匀对称地加载至试验梁上，试验梁一侧预留钢筋，钢筋与电源电连接，用于直流电加速锈蚀。本发明可以模拟实际工程中侵蚀不恒定的这一情况，通过伺服动作器、分配器与传力件均匀对称地加载至试验梁上，使试验梁满足在锈蚀环境与荷载的同时作用条件下，有利于测量钢筋混凝土梁力学性能。能。能。


技术研发人员：曹健 刘涛
受保护的技术使用者：南昌工程学院
技术研发日：2022.07.05
技术公布日：2022/9/30