本实用新型涉及受压构件的耐久性测试技术领域,特别涉及一种多功能装配式环境持载多场耦合作用试验装置。
背景技术:
现实生活中对于建筑结构来说的不利环境有很多,例如地下管廊结构所处的地下环境、涉海工程所处的海洋气候环境、化学制品贮藏结构所处的腐蚀环境以及我国东北地区建筑物所处的冻融环境等,随着人们对混凝土结构耐久性问题认知程度不断提高,相关试验与研究也逐渐从材料层次过渡到构件和结构的层次。
目前,我国已有的建筑规范和建筑经验,没有考虑建筑结构及基础设施在恶劣环境和持续荷载耦合作用下的耐久性能问题,我国的科学研究都是单因素直接作用在结构上,双因素或者多因素共同作用在结构上的试验较少,其主要原因就是没有一种切实可行的多因素耦合作用的试验装置。
因此,亟需对一种多功能装配式环境持载多场耦合作用试验装置进行改进,以解决上述存在的问题。
技术实现要素:
本实用新型的目的是提供一种多功能装配式环境持载多场耦合作用试验装置,一种可以测试在多组因素影响下,得出测试件的耐久性能问题。
为了达到上述目的,本实用新型采用的主要技术方案包括:
一种多功能装配式环境持载多场耦合作用试验装置,包括基座以及设于基座上的框架,基座与框架之间设有容器,通过容器的腔体可放置测试构件以及注射腐蚀液,容器为矩形框结构,基座上沿长度方向依次开设有若干个垂直于长度方向的长向固定滑道,基座上沿宽度方向开设有若干个垂直于宽度方向的短向固定滑道,基座上还设有若干个与短向固定滑道平行的长向定位滑道,通过长向固定滑道、长向定位滑道和短向固定滑道的配合对容器进行定位,容器内设有水轮机,框架上设有压力传感器,且压力传感器与测试构件的顶部之间产生作用力,容器上设有温度控制装置,基座外部还设有无线集成装置。
优选的,框架包括高强螺杆,高强螺杆一端设置有基座,基座的另一端设置有刚性加载梁,高强螺杆的一端贯穿基座与螺栓帽配合使用,高强螺杆的另一端贯穿刚性加载梁与螺栓帽配合使用。
优选的,在长向定位滑道的位置开设有等距的螺栓孔。
优选的,水轮机磁性悬挂装置设置在容器的内侧壁,温度控制装置设与容器的外表面。
优选的,刚性加载梁的底端固定连接有压力传感器,压力传感器的底端设置有刚性垫板。
本实用新型至少具备以下有益效果:通过设置若干滑道组合、压力传感器、温度控制装置、水轮机、腐蚀液和无线集成装置,使得容器能够在基座选择适当位置或者进行多组试验,模拟出建筑结构在多元素协同作用下的影响,包括:荷载的大小、环境温度大小、流体动力大小和液体环境的ph值,进而可以通过无线集成装置来控制试验各因素状态,体现了受压构件在建筑结构中真实的服役状态,使试验数据更加真实可靠。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解,构成本申请的一部分,本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请,并不构成对本申请的不当限定。在附图中:
图1为本实用新型的整体结构示意图;
图2为本实用新型温度控制装置的结构示意图;
图3为本实用新型水轮机的结构示意图
图4为本实用新型无线集成装置的结构示意图。
图中,1、螺栓帽;2、垫片;3、高强螺杆;4、刚性加载梁;5、压力传感器;6、刚性垫板;7、容器;8、基座;9、长向固定滑道;10、长向定位滑道;11、短向固定滑道;12、螺栓孔;13、温度控制装置;14、水轮机;15、无线集成装置;16、框架。
具体实施方式
以下将配合附图及实施例来详细说明本申请的实施方式,借此对本申请如何应用技术手段来解决技术问题并达成技术功效的实现过程能充分理解并据以实施。
如图1-4所示,本实用新型提供了一种多功能装配式环境持载多场耦合作用试验装置,包括基座8以及设于基座8上的框架16,基座8与框架16之间设有容器7,通过容器7的腔体,使得可放置测试构件以及腐蚀液,容器7为矩形框结构,基座8上沿长度方向依次开设有若干个垂直于长度方向的长向固定滑道9,基座8上沿宽度方向开设有若干个垂直于宽度方向的短向固定滑道11,基座8上还设有若干个与短向固定滑道11平行的长向滑道,通过长向固定滑道9、长向定位滑道10和短向固定滑道11的配合对容器7进行定位,容器7内设有水轮机14,框架16上设有压力传感器5,且压力传感器5与测试构件的顶部之间产生作用力,容器7上设有温度控制装置13,装置外部还设有无线集成装置15,基座8的顶面开设有若干长向固定滑道9、长向定位滑道10和短向固定滑道11,使得试验时可以选择不同的滑道,将不同尺寸的容器7固定在对应的长向固定滑道9和短向固定滑道11中,容器7内部设置有测试构件、腐蚀液、水轮机14和温度控制装置13,测试构件顶端设置有压力传感器5,使得可以通过无线集成装置15来控制试验各因素状态,同时对测试构件进行荷载的大小、环境温度大小、流体动力大小和液体环境的ph值的实验,具体的,压力传感器5起到监测和调整应力大小的作用;温度控制装置13可以根据试验要求对模拟容器中的溶液升温或降温,并且保持在这一试验温度;水轮机14可以模拟试验柱受到潮汐能的作用;腐蚀液可以模拟海水的酸碱度,无线集成装置15使试验数据的收集和试验过程中试验参数的控制更加便捷和稳定,压力传感器5的顶端设有框架16,框架16用来和压力传感器5抵接,给压力传感器5创造工作环境。
其中,框架16包括高强螺杆3,高强螺杆3贯穿基座8以及框架16顶端的刚性加载梁4与螺栓帽1配合使用,基座8和刚性加载梁4的贯穿部为与高强螺杆3相适配的螺栓孔12,螺栓帽1与刚性加载梁4之间设有垫片2,高强螺杆3、刚性加载梁4和螺栓帽1共同组成框架16,高强螺杆3拧到螺栓孔12中,并将刚性加载梁使用千斤顶平稳的落在压力传感器5上,然后使用垫片2和螺栓帽1将其固定住,然后再次对中、调平,通过旋紧螺栓来向刚性加载梁和上加载板施加压力,经上加载板将压力传递到测试构件上。
其中,长向定位滑道10与基座8上的螺栓孔12重合,容器7的底面开设有与基座8上螺栓孔12相对应的螺栓孔12,螺栓孔12与螺栓配合使用对容器7进行定位,长向定位滑道10可将位置放置好了以后的容器7与基座8进行定位,在实验过程中容器7不会在基座8上发生移动。
其中,高强螺杆3可根据容器7的放置位置,与对应位置的螺栓孔12配合使用,高强螺杆3与刚性加载梁4、螺栓帽1组成对应的框架,在固定容器7的时候,可以在容器7底部开设螺栓孔,然后利用螺栓依次贯穿基8座上的螺栓孔12并与容器7底部的螺栓孔12连接即可。
其中,水轮机14设置在容器7的内表面,温度控制装置13设置在容器7的外表面,温度控制装置13设置在容器7外表面通过加热丝对容器7内部的温度进行控制。
其中,刚性加载梁4的底端固定连接有压力传感器5,压力传感器5的底端设置有刚性垫板6,刚性垫板6设置在测试构件的顶端,压力传感器5和测试构件之间的刚性垫片6的设置,不仅可以对测试构件进行保护,同时,使得测试构件的受力更加均匀。
其中,在装置中的所有金属配件外表面均匀涂裹一层薄环氧树脂或者选用不锈钢材料制备试验关键配件,用以防止水、空气、化学侵蚀离子的渗入,在遇到干湿交替、盐冻、化学侵蚀等试验环境时容易诱发锈蚀,一旦发生锈蚀,装置中配件的尺寸、材性都会发生变化,进而引起持载应力损失,通过在金属配件外表面均匀涂裹一层薄环氧树脂或者选用不锈钢材料制备试验关键配件,有效的避免了金属构件发生腐蚀的情况。
工作时:选择合适的试验区域将多场耦合作用试验基座放置妥当,选择合适的长向固定滑道9与短向固定滑道11,以及合适的实验组数,螺栓、螺栓孔12和长向定位滑道10之间配合使用,对试验容器7进行固定,将若干容器7固定到合适的位置,将测试构件放到容器7中,并且对中、找平,将刚性垫板放置于试件上表面,将压力传感器5进行标定,然后通过无线网络连接到无线集成装置15上,以监测和控制所施加持续荷载的大小,将高强螺杆3拧到螺栓孔12中并将刚性加载梁使用千斤顶平稳的落在压力传感器5上,然后使用垫片2和螺栓帽1将其固定住,然后再次对中、调平,将温度控制装置13、水轮机14接上电源,并通过无线网络连接到无线集成装置15上;调试完备后,向试验容器7内加入试验所需的腐蚀液,并通过旋紧高强螺杆3来向刚性加载梁4和上加载板施加压力,经上加载板将压力传递到测试构件上。
如在说明书及权利要求当中使用了某些词汇来指称特定组件。本领域技术人员应可理解,硬件制造商可能会用不同名词来称呼同一个组件。本说明书及权利要求并不以名称的差异来作为区分组件的方式,而是以组件在功能上的差异来作为区分的准则。如在通篇说明书及权利要求当中所提及的“包含”为一开放式用语,故应解释成“包含但不限定于”。“大致”是指在可接收的误差范围内,本领域技术人员能够在一定误差范围内解决技术问题,基本达到技术效果。
需要说明的是,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的商品或者系统不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种商品或者系统所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个……”限定的要素,并不排除在包括要素的商品或者系统中还存在另外的相同要素。
上述说明示出并描述了本实用新型的若干优选实施例,但如前所述,应当理解本实用新型并非局限于本文所披露的形式,不应看作是对其他实施例的排除,而可用于各种其他组合、修改和环境,并能够在本文所述实用新型构想范围内,通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本实用新型的精神和范围,则都应在本实用新型所附权利要求的保护范围内。
1.一种多功能装配式环境持载多场耦合作用试验装置,其特征在于:包括基座(8)以及设于基座(8)上的框架(16),所述基座(8)与框架(16)之间设有容器(7),通过所述容器(7)的腔体可放置测试构件以及注射腐蚀液,所述容器(7)为矩形框结构,所述基座(8)上沿长度方向依次开设有若干个垂直于长度方向的长向固定滑道(9),所述基座(8)上沿宽度方向开设有若干个垂直于宽度方向的短向固定滑道(11),所述基座(8)上还设有若干个与所述短向固定滑道(11)平行的长向定位滑道(10),通过所述长向固定滑道(9)、所述长向定位滑道(10)和所述短向固定滑道(11)的配合对容器(7)进行定位,所述容器(7)内设有水轮机(14),所述框架(16)上设有压力传感器(5),且压力传感器(5)与测试构件的顶部之间产生作用力,所述容器(7)上设有温度控制装置(13),所述基座(8)外部还设有无线集成装置(15)。
2.根据权利要求1所述的多功能装配式环境持载多场耦合作用试验装置,其特征在于:所述框架(16)包括高强螺杆(3),所述高强螺杆(3)一端设置有基座(8),所述基座(8)的另一端设置有刚性加载梁(4),所述高强螺杆(3)的一端贯穿基座(8)与螺栓帽(1)配合使用,所述高强螺杆(3)的另一端贯穿刚性加载梁(4)与螺栓帽(1)配合使用。
3.根据权利要求1所述的多功能装配式环境持载多场耦合作用试验装置,其特征在于:在所述长向定位滑道(10)的位置开设有等距的螺栓孔(12)。
4.根据权利要求1所述的多功能装配式环境持载多场耦合作用试验装置,其特征在于:所述水轮机(14)磁性悬挂装置设置在所述容器(7)的内侧壁,所述温度控制装置(13)设与所述容器(7)的外表面。
5.根据权利要求2所述的多功能装配式环境持载多场耦合作用试验装置,其特征在于:所述刚性加载梁(4)的底端固定连接有所述压力传感器(5),所述压力传感器(5)的底端设置有刚性垫板(6)。
技术总结