專(zhuān)利名稱(chēng)：一種燒結(jié)頁(yè)巖砌體雙向自平衡剪壓加載裝置及試驗(yàn)方法
一種燒結(jié)頁(yè)巖砌體雙向自平衡剪壓加載裝置及試驗(yàn)方法技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明屬于建筑領(lǐng)域，具體涉及一種砌塊強(qiáng)度試驗(yàn)的加載裝置及方法，特別是一 種燒結(jié)頁(yè)巖砌體雙向自平衡剪壓加載裝置及其試驗(yàn)方法。
背景技術(shù)：
目前，我國(guó)既有建筑面積已達(dá)到420億m2，并且仍保持約20億m2/年的巨大增長(zhǎng) 速度。建筑總商品能耗年均約為8. 7億噸標(biāo)煤，占社會(huì)總能耗的近三分之一，建筑物耗熱量 約80%主要通過(guò)圍護(hù)結(jié)構(gòu)傳熱傳入或傳出的。與發(fā)達(dá)國(guó)家相比我國(guó)節(jié)能燒結(jié)類(lèi)墻體材料使 用率仍然很低，而且國(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)家墻體材料正在向高效節(jié)能、燒結(jié)的自保溫方向發(fā)展?，F(xiàn)有 的外墻外保溫體系存在易脫落、壽命短、安全性差、質(zhì)量難以控制，加氣混凝土、泡沫混凝土 等材料則由于自身收縮大，易造成墻體開(kāi)裂等問(wèn)題，而不能大面積的推廣使用。
“十一五”期間開(kāi)發(fā)了新型墻體材料燒結(jié)頁(yè)巖保溫空心砌塊，它是以頁(yè)巖為主要原 料，以粉煤灰、鋸末、鋼礦渣等工業(yè)廢棄物和造孔劑、廢紙屑為輔助材料，經(jīng)一定的生產(chǎn)工藝 燒制而成的新型節(jié)能環(huán)保型墻體建筑材料。該產(chǎn)品充分利用了我國(guó)豐富的頁(yè)巖資源，可實(shí) 現(xiàn)單一墻體材料滿足建筑節(jié)能65%的要求，無(wú)需采取外墻保溫措施即可達(dá)到目前我國(guó)建筑 節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。目前這種新型墻體材料是砌體材料發(fā)展的新熱點(diǎn)。目前，這種新型燒結(jié)頁(yè) 巖保溫空心砌塊砌體結(jié)構(gòu)的保溫性能得到國(guó)內(nèi)外學(xué)者一致認(rèn)可，但是要將其在我國(guó)建筑行 業(yè)大范圍推廣仍需對(duì)其結(jié)構(gòu)抗震性能進(jìn)行充分研究，由于我國(guó)位于世界兩大地震帶-環(huán)太 平洋地震帶與歐亞地震帶的交匯部位，大地構(gòu)造位置決定地震頻繁震災(zāi)嚴(yán)重，其中抗震設(shè) 防高烈度區(qū)廣泛分布在我國(guó)多處經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)、戰(zhàn)略意義重要的區(qū)域，因此對(duì)于水平地震作用 時(shí)處于剪-壓復(fù)合受力狀態(tài)的燒結(jié)頁(yè)巖保溫空心砌塊墻體的抗震性能試驗(yàn)研究就顯得尤 為重要。
傳統(tǒng)的砌體剪壓加載裝置通常包括反力架、千斤頂及傳感器，由于反力架固定于 地面，因此該裝置不可移動(dòng)，這使其試驗(yàn)條件受到很大限制，試驗(yàn)便捷性大大降低；同時(shí)，反 力架的支架側(cè)向剛度不足，致使軸向壓力較大時(shí)反力架穩(wěn)定性降低，常常導(dǎo)致試驗(yàn)失敗。因 此，針對(duì)燒結(jié)保溫砌塊砌體超薄灰縫、孔洞率高、脆性明顯的特點(diǎn)，設(shè)計(jì)一種燒結(jié)頁(yè)巖保溫 空心砌塊砌體雙向自平衡剪壓加載裝置及配套試驗(yàn)方法，對(duì)于提高該類(lèi)砌塊砌體剪-壓復(fù) 合受力試驗(yàn)的便捷性與穩(wěn)定性具有非常重要的意義。發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷或不足，本發(fā)明的目的在于，提供一種砌體雙向自 平衡剪壓加載裝置及其試驗(yàn)方法，該加載裝置由工字型組合鋼梁、螺栓桿、油壓千斤頂、傳 感器組成水平向自平衡加載體系，由組合鋼梁、鋼底座、螺栓桿、鋼墊板、傳感器、油壓千斤 頂組成豎向自平衡加載體系，由此實(shí)現(xiàn)雙向自平衡，使得試驗(yàn)裝置的便攜性大大提高，并保 證了試驗(yàn)過(guò)程的穩(wěn)定性。
為了完成上述目的，本發(fā)明采用如下的技術(shù)解決方案
一種燒結(jié)頁(yè)巖砌體雙向自平衡剪壓加載裝置，包括長(zhǎng)方形的底座，底座的寬度方 向的兩端對(duì)稱(chēng)安裝兩個(gè)豎向螺栓桿，兩個(gè)豎向螺栓桿上端安裝有豎向加載鋼梁；所述豎向 加載鋼梁由兩個(gè)平行的第一水平板以及平行連接在它們之間的兩個(gè)第一豎直板組成，第一 水平板的兩端對(duì)稱(chēng)設(shè)有安裝孔，每個(gè)豎向螺栓桿的上端從豎向加載鋼梁的兩個(gè)第一水平板 的安裝孔穿過(guò)并固連，豎向螺栓桿的頂端由豎向螺帽及墊片固定在位于上方的第一水平板 上；位于下方的第一水平板的下方中心處固定有鋼墊板，鋼墊板中心的下方依次固連傳感 器和油壓千斤頂；傳感器和油壓千斤頂?shù)闹行妮S線重合；油壓千斤頂下方距離底座的距離 不小于砌塊試件的高度加上一個(gè)鋼墊板的厚度之和；
所述底座長(zhǎng)度方向的兩側(cè)對(duì)稱(chēng)設(shè)置有兩個(gè)水平向加載鋼梁，所述水平向加載鋼梁 由兩個(gè)平行的第二豎直板以及平行連接在它們之間的兩個(gè)第二水平板組成，第二豎直板的 兩端對(duì)稱(chēng)設(shè)有安裝孔；所述底座寬度方向的兩端上方對(duì)稱(chēng)設(shè)有兩根水平向螺栓桿；水平向 螺栓桿的兩端分別穿過(guò)底座兩側(cè)的水平向加載鋼梁的安裝孔并固連，并分別通過(guò)水平向螺 帽及墊片固定在位于外側(cè)的第二豎直板上；位于底座一側(cè)的水平向加載鋼梁上的靠近底座 的第二豎直板中心處安裝有傳感器，位于底座另一側(cè)的水平向加載鋼梁上的靠近底座的第 二豎直板中心處安裝有油壓千斤頂；傳感器和油壓千斤頂?shù)闹行妮S線重合，且兩者之間的 距離不小于三塊砌塊試件的總寬度加上兩塊鋼墊板的厚度之和。
本發(fā)明還包括如下其他技術(shù)特征
所述裝置還包括有3塊鋼墊板，第一塊用于在加載試驗(yàn)過(guò)程中墊在砌塊試件上表 面中部與豎向的油壓千斤頂之間；第二塊用于在加載試驗(yàn)過(guò)程中墊在砌塊試件與水平向的 傳感器之間；第三塊用于加載試驗(yàn)過(guò)程中墊在砌塊試件與水平向的油壓千斤頂之間。
所述底座的厚度為80mm，寬度為700mm，長(zhǎng)度為900mm。
所述水平向加載鋼梁采用兩工字型鋼上下疊加后通過(guò)鋼板焊接成整體受彎梁，兩 工字型鋼之間預(yù)留30mm空隙，在鋼板中線上留有2個(gè)直徑為30mm的安裝孔，安裝孔中心分 別距鋼梁端100mm。
所述豎向加載鋼梁采用兩工字型鋼左右放置通過(guò)鋼板焊接成整體受彎梁，兩工字 型鋼之間預(yù)留50mm空隙，在鋼板中線上留有2個(gè)直徑為50mm的安裝孔，安裝孔中心分別距 鋼梁端100mm。
使用上述的燒結(jié)頁(yè)巖砌體雙向自平衡剪壓加載裝置的砌體剪壓受力性能試驗(yàn)方 法，具體操作步驟如下
(I)制作燒結(jié)頁(yè)巖保溫空心砌塊砌體的砌塊試件，其厚度為365mm，寬度為248mm， 高度為三皮砌塊高加水平灰縫厚度750mm，中間一皮砌塊有一條豎向縫，試件養(yǎng)護(hù)齡期為 28d ；
(2)砌筑完成后，待砌塊試件養(yǎng)護(hù)7d以后，將其平放，對(duì)兩邊的燒結(jié)頁(yè)巖保溫空心 砌塊用質(zhì)量比為1:3的水泥砂漿抹面，厚度約為10mm，并用水平尺檢查，使其兩面在同一水 平面上；將砌體砌塊試件再養(yǎng)護(hù)3d后，前期處理的水泥砂漿抹面處有了一定強(qiáng)度，將其翻 轉(zhuǎn)過(guò)來(lái)，使砂衆(zhòng)面朝下，用1:3水泥砂衆(zhòng)抹另一面的中間砌塊,厚度同樣為IOmm ;最后用水 平尺校準(zhǔn)三個(gè)受壓面，盡量使其互相平行；
(3)開(kāi)始試驗(yàn)，將砌塊試件放置在底座，在砌塊試件三個(gè)受壓面上分別放置30mm 鋼墊板，調(diào)整位置使砌塊試件處于兩個(gè)豎向螺栓桿以及兩個(gè)水平向螺栓桿的中心位置；分別通過(guò)水平向螺帽及墊片、豎向螺帽及墊片調(diào)整水平向螺栓桿和豎向螺栓桿的高度，使砌 體試件在豎直水平和兩個(gè)方向上均與所述加載裝置處于接觸臨界點(diǎn)；
(4)在水平方向通過(guò)支撐在水平向加載鋼梁中部上的油壓千斤頂，對(duì)砌體試件端 部中心加載恒定的軸向壓力，施加的軸向壓力反力又由連接水平向加載組合鋼梁的螺栓桿 承擔(dān)；
(5)在豎直方向通過(guò)支撐在豎向加載鋼梁中部上的油壓千斤頂加載豎直壓力，施 加的豎直壓力反力由連接豎向加載鋼梁與底座的豎向螺栓桿承擔(dān)，從而在豎直方向形成自 平衡加載體系。加載時(shí)均勻連續(xù)，避免沖擊，加荷速度應(yīng)按砌塊試件在2 3min內(nèi)破壞進(jìn) 行控制，當(dāng)砌塊試件有一個(gè)受剪面被剪壞或施加不上荷載時(shí)即認(rèn)為砌塊試件破壞，由傳感 器測(cè)得砌塊試件的抗剪承載力。
本發(fā)明的燒結(jié)頁(yè)巖砌體雙向自平衡剪壓加載裝置組裝及拆卸快捷，具有可移動(dòng) 性，能充分利用試驗(yàn)場(chǎng)地；裝置裝載試驗(yàn)試件簡(jiǎn)便，雙向自平衡加載穩(wěn)定性較高。該裝置及 其試驗(yàn)方法大大提高了燒結(jié)頁(yè)巖保溫空心砌塊砌體剪壓作用下抗剪強(qiáng)度測(cè)量的精確性和 方便性，克服了傳統(tǒng)加載裝置的操作復(fù)雜、精度不高的缺陷。


圖1是本發(fā)明的燒結(jié)頁(yè)巖砌體雙向自平衡剪壓加載裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2是本發(fā)明的燒結(jié)頁(yè)巖砌體雙向自平衡剪壓加載裝置的俯視圖。
圖3是本發(fā)明的燒結(jié)頁(yè)巖砌體雙向自平衡剪壓加載裝置的右視圖。
圖4是豎向加載鋼梁的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖5是圖4的俯視圖。
圖6是水平向加載鋼梁的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖7是圖6的俯視圖。
以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步解釋說(shuō)明。
具體實(shí)施方式
如圖1 圖3所示，本發(fā)明的燒結(jié)頁(yè)巖砌體雙向自平衡剪壓加載裝置，包括長(zhǎng)方形的底座1，底座I的寬度方向的兩端對(duì)稱(chēng)安裝兩個(gè)豎向螺栓桿9，兩個(gè)豎向螺栓桿9上端安 裝有豎向加載鋼梁8 ;如圖4、圖5所不,所述豎向加載鋼梁8由兩個(gè)平行的第一水平板81 以及平行連接在它們之間的兩個(gè)第一豎直板82組成，第一水平板81的兩端對(duì)稱(chēng)設(shè)有安裝 孔83，每個(gè)豎向螺栓桿9的上端從豎向加載鋼梁8的兩個(gè)第一水平板81的安裝孔83穿過(guò) 并固連，豎向螺栓桿9的頂端由豎向螺帽及墊片10固定在位于上方的第一水平板81上；位 于下方的第一水平板81的下方中心處固定有鋼墊板7，鋼墊板7中心的下方依次固連傳感 器6和油壓千斤頂5 ;傳感器6和油壓千斤頂5的中心軸線重合；油壓千斤頂5下方距離底 座I的距離不小于砌塊試件11的高度加上一個(gè)鋼墊板7的厚度之和。
所述底座I長(zhǎng)度方向的兩側(cè)對(duì)稱(chēng)設(shè)置有兩個(gè)水平向加載鋼梁2，如圖6、圖7所示， 所述水平向加載鋼梁2由兩個(gè)平行的第二豎直板21以及平行連接在它們之間的兩個(gè)第二 水平板22組成，第二豎直板21的兩端對(duì)稱(chēng)設(shè)有安裝孔；所述底座I寬度方向的兩端上方 對(duì)稱(chēng)設(shè)有兩根水平向螺栓桿3 ;水平向螺栓桿3的兩端分別穿過(guò)底座I兩側(cè)的水平向加載鋼梁2的安裝孔并固連，并分別通過(guò)水平向螺帽及墊片4固定在位于外側(cè)的第二豎直板21 上；位于底座I 一側(cè)的水平向加載鋼梁2上的靠近底座I的第二豎直板21中心處安裝有傳 感器6，位于底座I另一側(cè)的水平向加載鋼梁2上的靠近底座I的第二豎直板21中心處安 裝有油壓千斤頂5 ;傳感器6和油壓千斤頂5的中心軸線重合，且兩者之間的距離不小于三 塊砌塊試件11的總寬度加上兩塊鋼墊板7的厚度之和。
本發(fā)明的加載裝置還包括有3塊鋼墊板7，第一塊用于在加載試驗(yàn)過(guò)程中墊在砌 塊試件11上表面中部與豎向的油壓千斤頂5之間；第二塊用于在加載試驗(yàn)過(guò)程中墊在砌塊 試件11與水平向的傳感器6之間；第三塊用于加載試驗(yàn)過(guò)程中墊在砌塊試件11與水平向 的油壓千斤頂5之間。
所述底座I的厚度為80mm,寬度為700mm,長(zhǎng)度為900mm。
所述水平向加載鋼梁2可采用兩工字型鋼上下疊加后通過(guò)鋼板焊接成整體受彎 梁，兩工字型鋼之間預(yù)留30mm空隙，在鋼板中線上留有2個(gè)直徑為30mm的安裝孔83，安裝 孔83中心分別距鋼梁端100mm。每根工字鋼采用Q235鋼，截面為焊接工字形截面，翼緣 2-175mmxl0mm，腹板l-350mmx8mm，工字型鋼梁長(zhǎng)800mm。四塊焊接鋼板采用Q235鋼，長(zhǎng)度 為800mm,寬度為380mm,厚度為10mm。
所述水平向螺栓桿3、水平向螺帽及墊片4采用Q235鋼，螺栓桿直徑為25mm，長(zhǎng)度 為 1800mm。
所述油壓千斤頂5和傳感器6量程均為200kN。
所述鋼墊板7采用Q235鋼，厚度為30mm，寬度為250mm，長(zhǎng)度為400mm。
所述豎向加載鋼梁8可采用兩工字型鋼左右放置通過(guò)鋼板焊接成整體受彎梁，兩 工字型鋼之間預(yù)留50mm空隙，在鋼板中線上留有2個(gè)直徑為50mm的安裝孔，安裝孔中心分 別距鋼梁端100mm。每根工字鋼采用Q235鋼，截面為焊接工字形截面，翼緣2-125mmX10mm， 腹板l-250mmx8mm，工字型鋼梁長(zhǎng)700mm。兩塊焊接鋼板采用Q235鋼，長(zhǎng)度為700mm，寬度 為300mm,厚度為10mnin
所述豎向螺栓桿9、豎向螺帽及墊片10采用Q235鋼，豎向螺栓桿9直徑為40mm， 長(zhǎng)度為1200mm。豎向螺栓桿底部9與鋼底座I采用角焊縫連接，E43型焊條的手工焊，豎向 螺栓桿9中心距鋼底座長(zhǎng)邊緣100mm，短邊緣450mm。
所述砌塊試件11為燒結(jié)頁(yè)巖保溫空心砌塊砌體三磚試件,該試件依據(jù)《砌體基本 力學(xué)性能試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)》(GB/T50129-2011)規(guī)定，采用雙剪試件，其厚度為砌塊厚度365mm， 寬度為砌塊的長(zhǎng)度248mm，高度為三皮砌塊高加水平灰縫厚度750mm，中間一皮砌塊應(yīng)有一 條豎向縫。砌筑完成后，待砌體砌塊試件的專(zhuān)用砌筑砂漿強(qiáng)度達(dá)到70% (養(yǎng)護(hù)7d)以后，將 試件平放，對(duì)兩邊的燒結(jié)頁(yè)巖保溫空心砌塊用1:3水泥砂漿抹面，厚度約為10mm，并用水平 尺檢查，使其兩面在同一水平面上；將砌塊試件再養(yǎng)護(hù)3d后，前期處理的水泥砂漿抹面處 有了一定強(qiáng)度，將其翻轉(zhuǎn)過(guò)來(lái)，使砂漿面朝下，用1:3水泥砂漿抹另一面的中間砌塊，厚度 同樣為IOmm ;最后用水平尺校準(zhǔn)三個(gè)受壓面，盡量使其互相平行。
組裝本發(fā)明的加載裝置時(shí)，水平向在兩加載鋼梁的之間采用兩根螺栓桿連接，砌 體試件放置在底座上，且砌體試件的長(zhǎng)度方向與底座長(zhǎng)度方向一致；兩水平向加載鋼梁與 砌體試件之間放置鋼墊板、油壓千斤頂及傳感器；豎向在加載梁端部與底座之間兩根螺栓 桿連接，在鋼梁和底座之間放置鋼墊板、油壓千斤頂、傳感器及砌體試件。安裝完畢后，在水平方向通過(guò)支撐在水平向加載組合鋼梁中部上的油壓千斤頂對(duì)砌體試件端部中心加載恒 定的軸向壓力，施加的軸向壓力反力又由連接水平向加載鋼梁的螺栓桿承擔(dān)，從而在水平 方向形成自平衡加載體系。在豎直方向通過(guò)支撐在豎向加載鋼梁中部上的油壓千斤頂加載 豎直壓力，施加的豎直壓力反力由連接豎向加載鋼梁與底座的螺栓桿承擔(dān)，從而在豎方向 形成自平衡加載體系。加載時(shí)均勻連續(xù)，避免沖擊，加荷速度應(yīng)按試件在2 3min內(nèi)破壞 進(jìn)行控制。當(dāng)有一個(gè)受剪面被剪壞或施加不上荷載時(shí)即認(rèn)為試件破壞，由配備為200kN傳 感器測(cè)得燒結(jié)頁(yè)巖保溫空心砌塊砌體的承載力。
本發(fā)明的砌體剪壓受力性能試驗(yàn)方法，具體操作步驟如下
(I)制作燒結(jié)頁(yè)巖保溫空心砌塊砌體的砌塊試件11，其厚度為365mm，寬度為 248mm,高度為三皮砌塊高加水平灰縫厚度750mm，中間一皮砌塊有一條豎向縫，試件養(yǎng)護(hù)齡 期為28d ；
(2 )砌筑完成后，待砌塊試件11的砌筑砂漿強(qiáng)度達(dá)到70% (養(yǎng)護(hù)7d)以后，將其平 放,對(duì)兩邊的燒結(jié)頁(yè)巖保溫空心砌塊用質(zhì)量比1:3的水泥砂漿抹面，厚度約為10mm，并用水 平尺檢查，使其兩面在同一水平面上；將砌體砌塊試件11再養(yǎng)護(hù)3d后，前期處理的水泥砂 漿抹面處有了一定強(qiáng)度，將其翻轉(zhuǎn)過(guò)來(lái)，使砂漿面朝下，用1:3水泥砂漿抹另一面的中間砌 塊，厚度同樣為IOmm ;最后用水平尺校準(zhǔn)三個(gè)受壓面，盡量使其互相平行；
(3)開(kāi)始試驗(yàn)，將砌塊試件11放置在底座1，在砌塊試件11三個(gè)受壓面上分別放 置30_鋼墊板7，調(diào)整位置使砌塊試件11處于兩個(gè)豎向螺栓桿9以及兩個(gè)水平向螺栓桿3 的中心位置；分別通過(guò)水平向螺帽及墊片4、豎向螺帽及墊片10調(diào)整水平向螺栓桿3和豎 向螺栓桿9的高度，使砌體試件11在豎直水平和兩個(gè)方向上均與本發(fā)明的裝置處于接觸臨 界點(diǎn)。
(4)在水平方向通過(guò)支撐在水平向加載鋼梁2中部上的油壓千斤頂5，對(duì)砌體試件 端部中心加載恒定的軸向壓力，施加的軸向壓力反力又由連接水平向加載組合鋼梁的螺栓 桿3承擔(dān)，從而在水平方向形成自平衡加載體系。
(5)在豎直方向通過(guò)支撐在豎向加載鋼梁8中部上的油壓千斤頂5加載豎直壓力， 施加的豎直壓力反力由連接豎向加載鋼梁8與底座I的豎向螺栓桿9承擔(dān)，從而在豎直方 向形成自平衡加載體系。加載時(shí)均勻連續(xù)，避免沖擊，加荷速度應(yīng)按試件11在2 3min內(nèi) 破壞進(jìn)行控制，當(dāng)有一個(gè)受剪面被剪壞或施加不上荷載時(shí)即認(rèn)為試件11破壞，由傳感器6 測(cè)得燒結(jié)頁(yè)巖保溫空心砌塊砌體11的抗剪承載力。
發(fā)明人根據(jù)上述試驗(yàn)裝置和試驗(yàn)方法進(jìn)行了燒結(jié)頁(yè)巖保溫空心砌塊砌體剪壓強(qiáng) 度試驗(yàn)，實(shí)測(cè)結(jié)果見(jiàn)表I。
表I燒結(jié)頁(yè)巖保溫空心砌塊砌體雙向自平衡剪壓加載裝置試驗(yàn)測(cè)試結(jié)果
權(quán)利要求
1.一種燒結(jié)頁(yè)巖砌體雙向自平衡剪壓加載裝置，其特征在于，包括長(zhǎng)方形的底座(1)， 底座(I)的寬度方向的兩端對(duì)稱(chēng)安裝兩個(gè)豎向螺栓桿(9)，兩個(gè)豎向螺栓桿(9)上端安裝有豎向加載鋼梁(8);所述豎向加載鋼梁(8)由兩個(gè)平行的第一水平板(81)以及平行連接在它們之間的兩個(gè)第一豎直板(82)組成，第一水平板(81)的兩端對(duì)稱(chēng)設(shè)有安裝孔(83)，每個(gè)豎向螺栓桿(9)的上端從豎向加載鋼梁(8)的兩個(gè)第一水平板(81)的安裝孔(83)穿過(guò)并固連，豎向螺栓桿(9)的頂端由豎向螺帽及墊片(10)固定在位于上方的第一水平板(81)上； 位于下方的第一水平板(81)的下方中心處固定有鋼墊板(7)，鋼墊板(7)中心的下方依次固連傳感器(6)和油壓千斤頂(5);傳感器(6)和油壓千斤頂(5)的中心軸線重合；油壓千斤頂(5)下方距離底座(I)的距離不小于砌塊試件(11)的高度加上一個(gè)鋼墊板(7)的厚度之和；所述底座(I)長(zhǎng)度方向的兩側(cè)對(duì)稱(chēng)設(shè)置有兩個(gè)水平向加載鋼梁(2)，所述水平向加載鋼梁(2)由兩個(gè)平行的第二豎直板(21)以及平行連接在它們之間的兩個(gè)第二水平板(22) 組成，第二豎直板(21)的兩端對(duì)稱(chēng)設(shè)有安裝孔；所述底座(I)寬度方向的兩端上方對(duì)稱(chēng)設(shè)有兩根水平向螺栓桿(3);水平向螺栓桿(3)的兩端分別穿過(guò)底座(I)兩側(cè)的水平向加載鋼梁(2)的安裝孔并固連，并分別通過(guò)水平向螺帽及墊片(4)固定在位于外側(cè)的第二豎直板(21)上；位于底座(I) 一側(cè)的水平向加載鋼梁(2)上的靠近底座(I)的第二豎直板(21) 中心處安裝有傳感器(6)，位于底座(I)另一側(cè)的水平向加載鋼梁(2)上的靠近底座(I)的第二豎直板(21)中心處安裝有油壓千斤頂(5);傳感器(6)和油壓千斤頂(5)的中心軸線重合，且兩者之間的距離不小于三塊砌塊試件(11)的總寬度加上兩塊鋼墊板(7)的厚度之和。
2.如權(quán)利要求1所述的燒結(jié)頁(yè)巖砌體雙向自平衡剪壓加載裝置，其特征在于，所述裝置還包括有3塊鋼墊板(7)，第一塊用于在加載試驗(yàn)過(guò)程中墊在砌塊試件(11)上表面中部與豎向的油壓千斤頂(5)之間；第二塊用于在加載試驗(yàn)過(guò)程中墊在砌塊試件(11)與水平向的傳感器(6)之間；第三塊用于加載試驗(yàn)過(guò)程中墊在砌塊試件(11)與水平向的油壓千斤頂(5)之間。
3.如權(quán)利要求1所述的燒結(jié)頁(yè)巖砌體雙向自平衡剪壓加載裝置，其特征在于，所述底座(I)的厚度為80mm,寬度為700mm,長(zhǎng)度為900mm。
4.如權(quán)利要求1所述的燒結(jié)頁(yè)巖砌體雙向自平衡剪壓加載裝置，其特征在于，所述水平向加載鋼梁(2)采用兩工字型鋼上下疊加后通過(guò)鋼板焊接成整體受彎梁，兩工字型鋼之間預(yù)留30mm空隙，在鋼板中線上留有2個(gè)直徑為30mm的安裝孔(83)，安裝孔(83)中心分別距鋼梁端100mm。
5.如權(quán)利要求1所述的燒結(jié)頁(yè)巖砌體雙向自平衡剪壓加載裝置，其特征在于，所述豎向加載鋼梁(8)采用兩工字型鋼左右放置通過(guò)鋼板焊接成整體受彎梁，兩工字型鋼之間預(yù)留50mm空隙，在鋼板中線上留有2個(gè)直徑為50mm的安裝孔，安裝孔中心分別距鋼梁端 IOOmm0
6.使用權(quán)利要求1所述的燒結(jié)頁(yè)巖砌體雙向自平衡剪壓加載裝置的砌體剪壓受力性能試驗(yàn)方法，其特征在于，具體操作步驟如下(I)制作燒結(jié)頁(yè)巖保溫空心砌塊砌體的砌塊試件(11)，其厚度為365mm，寬度為248mm， 高度為三皮砌塊高加水平灰縫厚度750mm，中間一皮砌塊有一條豎向縫，試件養(yǎng)護(hù)齡期為28d ；(2)砌筑完成后，待砌塊試件(11)養(yǎng)護(hù)7d以后，將其平放，對(duì)兩邊的燒結(jié)頁(yè)巖保溫空心砌塊用質(zhì)量比為1:3的水泥砂漿抹面，厚度約為10mm，并用水平尺檢查，使其兩面在同一水平面上；將砌體砌塊試件(11)再養(yǎng)護(hù)3d后，前期處理的水泥砂漿抹面處有了一定強(qiáng)度，將其翻轉(zhuǎn)過(guò)來(lái)，使砂衆(zhòng)面朝下，用1:3水泥砂衆(zhòng)抹另一面的中間砌塊,厚度同樣為IOmm ;最后用水平尺校準(zhǔn)三個(gè)受壓面，盡量使其互相平行；(3 )開(kāi)始試驗(yàn)，將砌塊試件(11)放置在底座(I)，在砌塊試件(11)三個(gè)受壓面上分別放置30_鋼墊板(7),調(diào)整位置使砌塊試件(11)處于兩個(gè)豎向螺栓桿(9)以及兩個(gè)水平向螺栓桿(3)的中心位置；分別通過(guò)水平向螺帽及墊片(4)、豎向螺帽及墊片(10)調(diào)整水平向螺栓桿(3)和豎向螺栓桿(9)的高度，使砌體試件(11)在豎直水平和兩個(gè)方向上均與所述加載裝置處于接觸臨界點(diǎn)；(4)在水平方向通過(guò)支撐在水平向加載鋼梁(2)中部上的油壓千斤頂(5)，對(duì)砌體試件端部中心加載恒定的軸向壓力，施加的軸向壓力反力又由連接水平向加載組合鋼梁的螺栓桿(3)承擔(dān)；(5)在豎直方向通過(guò)支撐在豎向加載鋼梁(8)中部上的油壓千斤頂(5)加載豎直壓力， 施加的豎直壓力反力由連接豎向加載鋼梁(8)與底座(I)的豎向螺栓桿(9)承擔(dān)，從而在豎直方向形成自平衡加載體系。加載時(shí)均勻連續(xù)，避免沖擊，加荷速度應(yīng)按砌塊試件(11)在 2 3min內(nèi)破壞進(jìn)行控制，當(dāng)砌塊試件(11)有一個(gè)受剪面被剪壞或施加不上荷載時(shí)即認(rèn)為砌塊試件(11)破壞， 由傳感器(6)測(cè)得砌塊試件(11)的抗剪承載力。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種燒結(jié)頁(yè)巖砌體雙向自平衡剪壓加載裝置及試驗(yàn)方法，所述加載裝置包括底座，底座的寬度方向的兩端對(duì)稱(chēng)安裝兩個(gè)豎向螺栓桿，兩個(gè)豎向螺栓桿上端安裝有豎向加載鋼梁；所述豎向加載鋼梁由兩個(gè)平行的第一水平板以及平行連接在它們之間的兩個(gè)第一豎直板組成，第一水平板的兩端對(duì)稱(chēng)設(shè)有安裝孔，每個(gè)豎向螺栓桿的上端從豎向加載鋼梁的兩個(gè)第一水平板的安裝孔穿過(guò)并固連，豎向螺栓桿的頂端由豎向螺帽及墊片固定在位于上方的第一水平板上；本發(fā)明的燒結(jié)頁(yè)巖砌體雙向自平衡剪壓加載裝置采用配套儀器，組裝及拆卸快捷，具有可移動(dòng)性，能充分利用試驗(yàn)場(chǎng)地；裝置裝載試驗(yàn)試件簡(jiǎn)便，雙向自平衡加載穩(wěn)定性較高。
文檔編號(hào)G01N3/02GK103063509SQ20121059166
公開(kāi)日2013年4月24日 申請(qǐng)日期2012年12月29日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月29日
發(fā)明者白國(guó)良, 馮向東, 浮廣明, 劉超, 陸文斌, 佟建波, 李學(xué)軍 申請(qǐng)人:西安建筑科技大學(xué), 深圳市建工集團(tuán)股份有限公司