一种用于超高性能混凝土拉压疲劳试验的混凝土块结构的制作方法

1.本实用新型属于建筑材料及结构动力技术领域，具体地涉及一种用于超高性能混凝土拉压疲劳试验的混凝土块结构。


背景技术：

2.混凝土结构以及钢筋混凝土结构在使用过程中不可避免地会承受到疲劳荷载，大多数构件特别是梁板构件容易因此产生裂缝或者局部受损，最终导致结构体因承载力能力降低、变形过大或者有害介质侵入等而破坏。许多混凝土结构如桥梁吊车梁、海洋平台混凝土轨枕、核安全壳压力容器等在正常使用过程中承受着车辆、风浪、核反应等，不可避免地会产生拉压疲劳荷载作用，因此研究混凝土在拉压疲劳荷载作用下的疲劳强度和变形性能对于实际混凝土结构分析至关重要，由于缺乏适当的试验设备和技术手段，到目前为止关于拉压疲劳试验的研究以金属结构和沥青材料类居多，混凝土作为脆性材料很少有人去研究其拉压疲劳。但随着科技的发展，混凝土的脆性也逐渐被改善，其抗拉强度和变形能力也在大幅度提升，研究其拉压疲劳意义重大，尤其对于超高性能混凝土(uhpc)拉压疲劳的研究，因此需要一种超高性能混凝土(uhpc)拉压疲劳试验的机构来增大研究结果的方便程度及精确度。


技术实现要素：

3.为了方便、精确的研究超高性能混凝土在拉压疲劳荷载作用下的疲劳强度和变形性能，本实用新型提供了一种用于超高性能混凝土拉压疲劳试验的混凝土块结构。
4.为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：
5.一种用于超高性能混凝土拉压疲劳试验的混凝土块结构，包括传力夹头、受压钢板、超高性能混凝土块和固定件；所述的超高性能混凝土块的两端垂直于端面分别设置有一个钢筋预埋件，且两钢筋预埋件的轴心线共线；两钢筋预埋件上分别从内至外套接有受压钢板和传力夹头，固定件将受压钢板和传力夹头固定在钢筋预埋件上。
6.所述的传力夹头是正棱柱、正棱台或圆柱结构，且其中心轴线位置设置有用于与钢筋预埋件连接的贯通孔。
7.所述的传力夹头是正四棱柱或正四棱台。
8.所述的受压钢板为正方形且中心位置设置有通孔。
9.所述的超高性能混凝土块为正四棱柱。
10.所述的钢筋预埋件预埋进超高性能混凝土块的长度大于75mm，钢筋预埋件外漏端的端头设置有螺纹。
11.所述的螺纹长度为23mm～27mm。
12.所述的传力夹头固定连接在受压钢板的一侧面的中心位置。
13.所述的固定件包括螺母和垫片；所述螺母螺纹连接在钢筋预埋件上传力夹头的外侧；所述螺母与传力夹头之间设置有垫片。
14.有益效果：
15.本实用新型
16.(1)本实用新型的装置制作简便。
17.(2)本实用新型安装和拆卸简单，其中预埋钢筋螺栓可以在试验完成后进行回收，反复使用。
18.(3)本实用新型将传力夹头和受压钢板通过固定件固定在超高性能混凝土块两端，使得试验过程中的稳定性较好。
19.上述说明仅是本实用新型技术方案的概述，为了能够更清楚的了解本实用新型的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本实用新型的较佳实施例进行详细说明。
附图说明
20.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
21.图1是本实用新型的剖视图；
22.图2是本实用新型的受力钢板示意图；
23.图3是本实用新型受力钢板与传力夹头连接示意图。
24.图中：1-传力夹头；2-受压钢板；3-钢筋预埋件；4-超高性能混凝土块。
25.上述说明仅是本实用新型技术方案的概述，为了能够更清楚的了解本实用新型的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下通过本实用新型的较佳实施例进行详细说明。
具体实施方式
26.下面将结合实施例，对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
27.实施例一：
28.参照图1～图3所示的一种用于超高性能混凝土拉压疲劳试验的混凝土块结构，包括传力夹头1、受压钢板2、超高性能混凝土块4和固定件；所述的超高性能混凝土块4的两端垂直于端面分别设置有一根钢筋预埋件3，且两根钢筋预埋件3的轴心线共线；两根钢筋预埋件3上分别从内至外套接有受压钢板2和传力夹头1，固定件将受压钢板2和传力夹头1固定在钢筋预埋件3上。
29.在进行超高性能混凝土(uhpc)拉压疲劳试验时，首先将两根钢筋预埋件3的一端分别设置螺纹，螺纹长度略大于螺母高度，另一端不作处理。之后预制作为试件的超高性能混凝土块4，并将不作处理的两根钢筋预埋件3的一端分别预埋入超高性能混凝土块4的两端且垂直于超高性能混凝土块4的端面，超高性能混凝土块4养护到龄期后，将受压钢板2和
传力夹头1分别从内至外的套在超高性能混凝土块4两端的钢筋预埋件3上，两端用固定件固定好，检查连接的紧密性，之后将安装好后的混凝土块结构置于现有技术的mts疲劳试验机的夹头中。混凝土块结构与mts疲劳试验机连接时，先将超高性能混凝土块4的一端传力夹头1夹紧，待此端传力夹头1完全嵌入mts疲劳试验机夹头内后，夹紧超高性能混凝土块4的另一端传力夹头1，并同样使其完全嵌入mts疲劳试验机夹头内。调整对中无误后上下头分别夹紧，即可进行试验。
30.本实用新型制作简便、安装和拆卸简单，且稳定性较好，实验方便且精度高。其中的钢筋预埋件3可以在试验完成后进行回收，反复使用。
31.实施例二：
32.参照图1和图3所示的一种用于超高性能混凝土拉压疲劳试验的混凝土块结构，在实施例一的基础上，所述的传力夹头1是正棱柱、正棱台或圆柱结构，且其中心轴线位置设置有用于与钢筋预埋件3连接的贯通孔。
33.进一步的，所述的传力夹头1是正四棱柱或正四棱台。
34.在实际使用时，传力夹头1采用本技术方案，使得试验时的传力均匀，确保了试验结果的精确性。
35.在具体应用时，可以根据实际需要来确定传力夹头1的具体形状，确保试验时传力的均匀。
36.实施例三：
37.参照图1～图3所示的一种用于超高性能混凝土拉压疲劳试验的混凝土块结构，在实施例一的基础上，所述的受压钢板2为正方形且中心位置设置有通孔。
38.受压钢板2通过其中心位置上的通孔套接在超高性能混凝土块4两端的钢筋预埋件3上。受压钢板2设置在传力夹头1与超高性能混凝土块4之间，使得在试验压力荷载加载时，能够将试验机施加的压力通过受压钢板2均匀分散在施加在超高性能混凝土块4的端面。
39.实施例四：
40.参照图1所示的一种用于超高性能混凝土拉压疲劳试验的混凝土块结构，在实施例一的基础上，所述的超高性能混凝土块4为正四棱柱。
41.在实际使用时，正四棱体试件相较于两端扩大端头的类正四棱体试件而言，制作简单，传力均匀，不易在变截面处由于应力集中而提前破坏，能够保证试验的有效性和提高试验的成功率。
42.实施例五：
43.参照图1所示的一种用于超高性能混凝土拉压疲劳试验的混凝土块结构，在实施例一的基础上：所述的钢筋预埋件3预埋进超高性能混凝土块4的长度大于75mm；所述的螺纹长度为23mm～27mm。
44.在实际使用时，钢筋预埋件3采用本技术方案，确保了钢筋预埋件3的试验的安全性及稳固性。
45.螺纹长度为采用23mm～27mm，是为了固定件采用螺母连接时连接的稳固性。一般情况下，螺纹的具体长度要略大于所使用螺母的高度。
46.实施例六：
47.参照图1所示的一种用于超高性能混凝土拉压疲劳试验的混凝土块结构，在实施例一的基础上：所述的传力夹头1固定连接在受压钢板2的一侧面的中心位置。
48.在实际使用时，传力夹头1固定连接在受压钢板2的一侧面的中心位置，使得传力夹头1上的贯通孔和受压钢板2上的通孔贯通，并使两个孔的中心重合，钢筋预埋件3穿过传力夹头1和受压钢板2上的贯通孔后，避免了在试验过程中产生应力变形或错位，保证试验结果的精确性。
49.实施例七：
50.参照图1所示的一种用于超高性能混凝土拉压疲劳试验的混凝土块结构，在实施例一的基础上：所述的固定件包括螺母和垫片；所述螺母螺纹连接在钢筋预埋件3上传力夹头1的外侧；所述螺母与传力夹头1之间设置有垫片。
51.在实际使用时，固定件采用本技术方案，使得紧固和拆卸方便，且能够保证紧固的效果。
52.实施例八：
53.首先将两根m16的钢筋预埋件3的一端分别设置螺纹，螺纹长度25mm左右，另一端不作处理。之后预制超高性能混凝土块4，尺寸为100mm
×
100mm
×
300mm，抗压强度等级c60及以上，并将不作处理的两根钢筋预埋件3的一端分别预埋入超高性能混凝土块4的两端且垂直于超高性能混凝土块4的端面，埋深80mm，外漏101mm。超高性能混凝土块4养护到龄期后，将受压钢板2和传力夹头1分别从内至外的套在超高性能混凝土块4两端的钢筋预埋件3上，传力夹头1的两端用螺母和垫片固定，分两次拧紧。固定好后，检查部件之间连接的紧密性之后，将安装好后的混凝土块结构置于现有技术的mts疲劳试验机的夹头中。混凝土块结构与mts疲劳试验机连接时，先将超高性能混凝土块4的一端传力夹头1夹紧，待此端传力夹头1完全嵌入mts疲劳试验机夹头内后，夹紧超高性能混凝土块4的另一端传力夹头1，并同样使其完全嵌入mts疲劳试验机夹头内。调整对中无误后上下头分别夹紧，即可进行试验。
54.其中，传力夹头1采用高度为60mm，受压钢板2是截面尺寸长
×
宽为100mm
×
40mm的带孔钢板，孔洞位于钢板中心，直径为16mm，传力夹头1与受压钢板2焊接为一个整体，传力夹头1和受压钢板2上的通孔成为贯通孔，正好可以穿过m16钢筋螺栓。
55.在具体应用时，还可将传力夹头1、受压钢板2和钢筋预埋件3制成标准件，随时携带到试验现场，根据需要制备好超高性能混凝土块4后将标准件进行连接，实验结束后将传力夹头1、受压钢板2和钢筋预埋件3拆下，下次试验时再重复使用。
56.以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
57.在不冲突的情况下，本领域的技术人员可以根据实际情况将上述各示例中相关的技术特征相互组合，以达到相应的技术效果，具体对于各种组合情况在此不一一赘述。
58.需要说明，本实用新型实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后
……
)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
59.以上所述，只是本实用新型的较佳实施例而已，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖性特点相一致的最宽的范围。
依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本实用新型技术方案的范围内。