一种冲击拉扭加载的实验装置及实验方法

摘要

本发明公开了一种冲击拉扭加载的实验装置及实验方法，属于冲击动力学实验领域。该实验装置包括落锤、试件、冲击传力装置、加载圆盘、测量装置、试件固定装置；落锤落下冲击传动靶，传动靶被冲击后在轨道上运动，底座上设有预应力加载装置，通过调节螺纹干将预应力施加到冲击靶上，冲击靶两侧分别通过钢丝绳连接加载圆盘上，钢丝绳上设有力传感器，圆盘传递拉伸力和拉扭力到试件的钢筋上，在试件的钢筋内部贴有金属应变片用于测量沿钢筋锚固长度的应力分布。本发明研究了钢筋混凝土锚固钢筋在承受冲击的拉伸和扭转双重载荷作用下的粘结应力分布，为研究锚固粘结滑移在复杂应力作用下的本构关系奠定有力的基础。

主权项

一种冲击拉扭加载的实验装置，其特征在于：它包括落锤、试件、冲击传力装置、加载圆盘、测量装置、试件固定装置；所述落锤为冲击质量块，沿竖直方向做自由落体运动；所述试件为长方体结构的钢筋混凝土试件，试件中心设有钢筋；所述冲击传力装置包括冲击靶、导轨、钢丝绳、定滑轮，落锤施加动态载荷在冲击靶上，冲击靶在竖直导轨上运行，冲击靶两侧分别设有圆柱形的悬臂杆，悬臂杆的端部设有扇形槽，导轨两侧设有调节孔，悬臂杆从调节孔中穿出，悬臂杆能沿调节孔上下移动，底座上设有预应力加载装置，预应力加载装置包括铁板和螺钉，螺钉与铁板中心的孔通过螺纹配合，螺钉底部接触悬臂杆的端部，通过调节螺钉将预应力施加到冲击靶悬臂杆上，导轨固定在底座上，定滑轮固定在基座上；所述加载圆盘包括轮盘、滚动轴、第一滚动轴承、第二滚动轴承、盘芯，轮盘和滚动轴为一体结构，滚动轴与轮盘同轴，轮盘、滚动轴、盘芯绕滚动轴承转动，滚动轴承外侧固定在基座上，第一钢丝绳绕过第一定滑轮将冲击靶一侧的悬臂杆和加载圆盘盘芯连接，第二钢丝绳一端连接冲击靶另一侧的悬臂杆，另一端绕过第二定滑轮和第三定滑轮缠绕并连接在加载圆盘的轮盘上；靠近第一钢丝绳一侧的是第一滚动轴承，第一滚动轴承是双向轴承，限制轮盘的径向移动和轴向向前移动，第二滚动轴承靠近钢筋一侧，控制轮盘的径向运动；盘芯在滚动轴内沿轴向运动或绕轴心旋转；所述测量装置包括力传感器、金属应变片传感器，第三定滑轮和加载圆盘的轮盘之间设置第一力传感器，钢丝绳与盘芯之间设有第二力传感器，在试件的钢筋内部贴有金属应变片传感器用于测量沿钢筋锚固长度的应力分布；所述试件固定装置包括可移动底板和侧板以及固定在基座上的前端面板，前端面板中心设有圆孔，试件钢筋的轴线与前端面板孔的中心线以及盘芯的轴线重合，底板与基座接触处设有支撑螺杆，支撑螺杆焊接在底板上，侧板通过螺栓固定在底板上。