一種混凝土材料泊松比測(cè)定裝置及測(cè)定方法制造方法及圖紙

本發(fā)明專利技術(shù)公開了一種混凝土材料泊松比測(cè)定裝置及其測(cè)定方法，包括：位移計(jì)支架、球鉸支座、箍圈和墊板；豎向固定有第一位移計(jì)和第二位移計(jì)的位移計(jì)支架連接在液壓千斤頂?shù)匿摱张_(tái)上，鋼墩臺(tái)上放置球鉸支座，箍圈設(shè)置在球鉸支座與墊板之間，箍圈包含兩個(gè)半圓箍片，兩個(gè)半圓箍片的自由端之間設(shè)置第三位移計(jì)，墊板之上設(shè)置有力傳感器。本發(fā)明專利技術(shù)的混凝土材料泊松比測(cè)定裝置整體結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，測(cè)量方便，測(cè)試精度高，本發(fā)明專利技術(shù)的混凝土材料泊松比測(cè)定方法主要采用本發(fā)明專利技術(shù)的混凝土材料泊松比測(cè)定裝置對(duì)混凝土材料試件進(jìn)行測(cè)定。

Concrete material Poisson ratio measuring device and measuring method

The invention discloses a method for the determination of the Poisson's ratio of concrete, measuring device and comprises a displacement meter bracket, ball hinge support, hoop and a fixed plate; the vertical displacement of the first displacement meter and the second meter displacement meter bracket is connected to the steel pier hydraulic jack, steel pier Taiwan placed on the ball hinge support hoop ring is arranged between the ball hinge support and plate hoop comprises two semicircle hoops, between the two semi-circular hoop sheet arranged on the free end of the third displacement meter, plate is arranged on the force sensor. The overall structure of the concrete material of the present invention than Poisson measuring device has the advantages of simple, convenient measurement, high accuracy, the invention of the concrete material Poisson ratio determination method mainly adopts the concrete material of the present invention than Poisson determination device of concrete specimens were measured.

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
一種混凝土材料泊松比測(cè)定裝置及測(cè)定方法
本專利技術(shù)屬于實(shí)驗(yàn)設(shè)備
，尤其涉及一種混凝土材料泊松比測(cè)定裝置。
技術(shù)介紹
泊松比是指材料在單向受拉或受壓時(shí)，其橫向正應(yīng)變與軸向正應(yīng)變的絕對(duì)值的比值，也叫橫向變形系數(shù)，是反映材料橫向變形的彈性常數(shù)。混凝土、生土等土工材料的泊松比是反應(yīng)其彈性階段橫向變形能力的重要力學(xué)特性指標(biāo)，因此準(zhǔn)確測(cè)量出混凝土等土工材料的泊松比對(duì)于科研與實(shí)際工程都有著重要的意義。然而《普通混凝土力學(xué)性能試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)GB/T50081-2016》中并未給出如何測(cè)定混凝土泊松比的試驗(yàn)方法，可供參考的相關(guān)資料也十分有限。由于暫無相關(guān)試驗(yàn)規(guī)范遵循，目前用于測(cè)定混凝土等土工材料泊松比的試驗(yàn)方法較為雜亂，測(cè)量精度也參差不齊。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
為了解決以上問題，本專利技術(shù)提供了一種混凝土材料泊松比測(cè)定裝置和一種混凝土材料泊松比測(cè)定方法，該測(cè)定裝置整體結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，測(cè)量方便，測(cè)試精度高，該測(cè)定方法主要采用該測(cè)定裝置對(duì)混凝土材料試件進(jìn)行測(cè)定。為達(dá)到上述目的，本專利技術(shù)采用以下技術(shù)方案予以解決。本專利技術(shù)提出一種混凝土材料泊松比測(cè)定裝置，包括：位移計(jì)支架、球鉸支座、箍圈和墊板；所述位移計(jì)支架的底部連接在液壓千斤頂?shù)匿摱张_(tái)上，所述位移計(jì)支架上豎向固定有多個(gè)第一位移計(jì)和多個(gè)第二位移計(jì)；所述球鉸支座放置在所述鋼墩臺(tái)上，所述球鉸支座的臺(tái)面上垂直設(shè)置有導(dǎo)向柱，至少一個(gè)所述第一位移計(jì)的撞針向下頂在所述球鉸支座的臺(tái)面上；所述箍圈水平設(shè)置，所述箍圈鉸接在一個(gè)套管上，所述箍圈通過所述套管套裝在所述導(dǎo)向柱上，所述箍圈包含兩個(gè)半圓箍片，每個(gè)所述半圓箍片的一端為鉸接端，另一端為自由端，兩個(gè)所述半圓箍片通過鉸接端相鉸接，兩個(gè)所述半圓箍片的自由端之間可拆卸連接有拉簧，其中一個(gè)所述半圓箍片的自由端上水平設(shè)置有第三位移計(jì)，所述第三位移計(jì)的撞針頂在另一個(gè)所述半圓箍片的自由端上；所述墊板水平設(shè)置在所述箍圈的正上方，所述墊板的上方設(shè)置有力傳感器，所述墊板上設(shè)置有導(dǎo)向孔，所述墊板通過所述導(dǎo)向孔套裝在所述導(dǎo)向柱上，至少一個(gè)所述第二位移計(jì)的撞針向下頂在所述墊片的上表面。根據(jù)本專利技術(shù)的混凝土材料泊松比測(cè)定裝置，試驗(yàn)人員在對(duì)混凝土或者生土制成的材料試件進(jìn)行泊松比測(cè)定時(shí)，需要將箍圈套在材料試件側(cè)壁上，同時(shí)將墊板墊在材料試件頂部，測(cè)定時(shí)隨著液壓千斤頂?shù)南蛳聣嚎s，材料試件發(fā)生豎向變形和橫向變形，第一位移計(jì)和第二位移計(jì)的撞針分別頂在球鉸支座的臺(tái)面上和墊板的上表面，可準(zhǔn)確測(cè)量出材料試件的豎向變形量，箍圈上的第三位移計(jì)可準(zhǔn)確測(cè)量出材料試件的周長(zhǎng)變形量，以此可換算出材料試件的直徑變形量，最后根據(jù)相應(yīng)公式可準(zhǔn)確計(jì)算出混凝土或者生土制成的材料試件的泊松比和彈性模量。本專利技術(shù)的混凝土材料泊松比測(cè)定裝置的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，測(cè)量方便，測(cè)試精度高，可對(duì)混凝土材料或生土材料的泊松比測(cè)定試驗(yàn)進(jìn)行規(guī)范，易于推廣使用。作為優(yōu)選的，所述箍圈包括三組，三組所述箍圈分別鉸接在所述套管的上端、中部和下端，每組所述箍圈上的一個(gè)所述半圓箍片的自由端上分別設(shè)置有一個(gè)所述第三位移計(jì)。根據(jù)本專利技術(shù)的混凝土材料泊松比測(cè)定裝置，三組箍圈可分別采集同一材料試件的上部、中部和下部的橫向變形量，其采集區(qū)域較大，因此所測(cè)得的徑向變形數(shù)據(jù)的誤差較小，提高了試驗(yàn)測(cè)量的準(zhǔn)確性。作為優(yōu)選的，每個(gè)所述箍圈上的兩個(gè)所述半圓箍片的自由端上分別設(shè)置有端板，其中一個(gè)所述端板上設(shè)置有通孔，所述第三位移計(jì)的撞針穿過所述通孔頂在另一個(gè)所述半圓箍片上的所述端板上。根據(jù)本專利技術(shù)的混凝土材料泊松比測(cè)定裝置，半圓箍片上的端板可用來固定第三位移計(jì)，同時(shí)第三位移計(jì)的撞針穿過所在端板上的通孔后頂在另一個(gè)半圓箍片上的端板上。當(dāng)材料試件橫向變形時(shí)，兩個(gè)半圓箍片上被撐開，兩個(gè)端板相分離，第三位移計(jì)上的撞針可準(zhǔn)確測(cè)量到兩個(gè)端板之間增大的距離，即材料試件的側(cè)壁的周長(zhǎng)的增加量。作為優(yōu)選的，所述端板上還設(shè)置有掛鉤，所述拉簧的兩端分別與所述端板上的所述掛鉤相連接。根據(jù)本專利技術(shù)的混凝土材料泊松比測(cè)定裝置，兩個(gè)半圓箍片上的端板上分別設(shè)置有掛鉤，拉簧的兩端分別與兩個(gè)端板上的掛鉤相連接，使箍圈在試驗(yàn)前圍繞在材料試件的側(cè)壁上不會(huì)脫落，在材料試件橫向變形后拉簧也隨之拉伸，保證箍圈與材料試件支架的緊密貼合，進(jìn)而保證了第三位移計(jì)對(duì)材料試件的橫向變化量的測(cè)量的準(zhǔn)確性。作為優(yōu)選的，所述第一位移計(jì)的數(shù)量為兩個(gè)，兩個(gè)所述第一位移計(jì)的撞針分別向下頂在所述球鉸支座的臺(tái)面上靠近其兩側(cè)的位置；所述第二位移計(jì)的數(shù)量為兩個(gè)，兩個(gè)所述第二位移計(jì)的撞針分別向下頂在所述墊板的上表面上靠近其兩側(cè)的位置。根據(jù)本專利技術(shù)的混凝土材料泊松比測(cè)定裝置，兩個(gè)第一位移計(jì)分別在球鉸支座的臺(tái)面上靠近其兩側(cè)的位置進(jìn)行測(cè)量，兩個(gè)第二位移計(jì)分別在墊板的上表面上靠近其兩側(cè)的位置進(jìn)行測(cè)量，可采集到兩組數(shù)據(jù)，通過兩組數(shù)據(jù)即可檢測(cè)到材料試件是否在豎直方向發(fā)生偏斜變形，有助于試驗(yàn)人員對(duì)測(cè)量到的材料試件的豎向變形數(shù)據(jù)進(jìn)行修正。作為優(yōu)選的，所述位移計(jì)支架的數(shù)量有兩個(gè)，兩個(gè)所述位移計(jì)支架分別設(shè)置在所述球鉸支座和所述墊板的兩側(cè)，每個(gè)所述位移計(jì)支架上固定有一個(gè)所述第一位移計(jì)和一個(gè)所述第二位移計(jì)。根據(jù)本專利技術(shù)的混凝土材料泊松比測(cè)定裝置，兩個(gè)位移計(jì)支架分別設(shè)置在球鉸支座和墊板的兩側(cè)，兩個(gè)相互獨(dú)立的位移計(jì)支架上分別設(shè)置有第一位移計(jì)和第二位移計(jì)，可保證兩個(gè)位移計(jì)支架上的第一位移計(jì)和第二位移計(jì)所采集到的豎向變形數(shù)據(jù)的獨(dú)立性和準(zhǔn)確性。本專利技術(shù)還提出一種混凝土材料泊松比測(cè)定方法，采用以上內(nèi)容中所述的混凝土材料泊松比測(cè)定裝置對(duì)混凝土材料或生土材料進(jìn)行泊松比測(cè)定，包括以下步驟：步驟02：先對(duì)將材料試件施加預(yù)定大小的初始載荷值F0，保持一段時(shí)間后繼續(xù)加壓至預(yù)定大小的額定載荷值Fa，然后卸載值初始載荷值F0，最后再加壓至預(yù)定大小的額定載荷值Fa，重復(fù)以上步驟三至五遍，同時(shí)記錄第一位移計(jì)、第二位移計(jì)和第三位移計(jì)的數(shù)值。步驟04：在最后一次從初始載荷值F0加壓至載荷值Fa時(shí)通過第一位移計(jì)、第二位移計(jì)和第三位移計(jì)分別測(cè)量出材料試件在受到載荷F0時(shí)兩側(cè)的豎向變形平均值ε0H、材料試件在受到載荷Fa時(shí)兩側(cè)的豎向變形平均值εaH和材料試件在受到載荷Fa時(shí)試件截面平均周長(zhǎng)伸長(zhǎng)量Δεd；步驟06：計(jì)算出最后一次從F0加荷到Fa時(shí)材料試件的徑向變形平均值ΔnR和材料試件的豎向變形平均值ΔnH計(jì)算出材料試件的泊松比μ：其中，ΔnH＝εaH—ε0H；ΔnR＝(πd+Δεd)/π—d；d為材料試件的截面直徑。附圖說明下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本專利技術(shù)做進(jìn)一步詳細(xì)說明。圖1是本專利技術(shù)的混凝土材料泊松比測(cè)定裝置的正向結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本專利技術(shù)的混凝土材料泊松比測(cè)定裝置的側(cè)向結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是圖1和圖2中的箍圈的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4是圖3中的箍圈上半圓箍片的端部的細(xì)節(jié)結(jié)構(gòu)示意圖。在圖1至圖4中，1位移計(jì)支架；101第一位移計(jì)；102第二位移計(jì)；2液壓千斤頂；3鋼墩臺(tái)；4球鉸支座；401導(dǎo)向柱；5箍圈；501半圓箍片；502拉簧；503第三位移計(jì)；504端板；505掛鉤；6套管；7墊片；8力傳感器；9材料試件。具體實(shí)施方式參照?qǐng)D1和圖2，本專利技術(shù)的第一方面的實(shí)施例提出一種混凝土材料泊松比測(cè)定裝置，包括：位移計(jì)支架1、球鉸支座4、箍圈5和墊板；所述位移計(jì)支架1的底部連接在液壓千斤頂2的鋼墩臺(tái)3上，所述位移計(jì)支架1上豎向固定有多個(gè)第一位移計(jì)101和多個(gè)第二位移本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種混凝土材料泊松比測(cè)定裝置，其特征在于，包括：位移計(jì)支架(1)，所述位移計(jì)支架(1)的底部連接在液壓千斤頂(2)的鋼墩臺(tái)(3)上，所述位移計(jì)支架(1)上豎向固定有多個(gè)第一位移計(jì)(101)和多個(gè)第二位移計(jì)(102)；球鉸支座(4)，所述球鉸支座(4)放置在所述鋼墩臺(tái)(3)上，所述球鉸支座(4)的臺(tái)面上垂直設(shè)置有導(dǎo)向柱(401)，至少一個(gè)所述第一位移計(jì)(102)的撞針向下頂在所述球鉸支座(4)的臺(tái)面上；箍圈(5)，所述箍圈(5)水平設(shè)置，所述箍圈(5)鉸接在一個(gè)套管(6)上，所述箍圈(5)通過所述套管(6)套裝在所述導(dǎo)向柱(401)上，所述箍圈(5)包含兩個(gè)半圓箍片(501)，每個(gè)所述半圓箍片(501)的一端為鉸接端，另一端為自由端，兩個(gè)所述半圓箍片(501)通過鉸接端相鉸接，兩個(gè)所述半圓箍片(501)的自由端之間可拆卸連接有拉簧(502)，其中一個(gè)所述半圓箍片(501)的自由端上水平設(shè)置有第三位移計(jì)(503)，所述第三位移計(jì)(503)的撞針頂在另一個(gè)所述半圓箍片(501)的自由端上；墊板(7)，所述墊板(7)水平設(shè)置在所述箍圈(5)的正上方，所述墊板(7)的上方設(shè)置有力傳感器(8)，所述墊板(7)上設(shè)置有導(dǎo)向孔，所述墊板(7)通過所述導(dǎo)向孔套裝在所述導(dǎo)向柱(401)上，至少一個(gè)所述第二位移計(jì)(102)的撞針向下頂在所述墊片(7)的上表面。...

【技術(shù)特征摘要】
1.一種混凝土材料泊松比測(cè)定裝置，其特征在于，包括：位移計(jì)支架(1)，所述位移計(jì)支架(1)的底部連接在液壓千斤頂(2)的鋼墩臺(tái)(3)上，所述位移計(jì)支架(1)上豎向固定有多個(gè)第一位移計(jì)(101)和多個(gè)第二位移計(jì)(102)；球鉸支座(4)，所述球鉸支座(4)放置在所述鋼墩臺(tái)(3)上，所述球鉸支座(4)的臺(tái)面上垂直設(shè)置有導(dǎo)向柱(401)，至少一個(gè)所述第一位移計(jì)(102)的撞針向下頂在所述球鉸支座(4)的臺(tái)面上；箍圈(5)，所述箍圈(5)水平設(shè)置，所述箍圈(5)鉸接在一個(gè)套管(6)上，所述箍圈(5)通過所述套管(6)套裝在所述導(dǎo)向柱(401)上，所述箍圈(5)包含兩個(gè)半圓箍片(501)，每個(gè)所述半圓箍片(501)的一端為鉸接端，另一端為自由端，兩個(gè)所述半圓箍片(501)通過鉸接端相鉸接，兩個(gè)所述半圓箍片(501)的自由端之間可拆卸連接有拉簧(502)，其中一個(gè)所述半圓箍片(501)的自由端上水平設(shè)置有第三位移計(jì)(503)，所述第三位移計(jì)(503)的撞針頂在另一個(gè)所述半圓箍片(501)的自由端上；墊板(7)，所述墊板(7)水平設(shè)置在所述箍圈(5)的正上方，所述墊板(7)的上方設(shè)置有力傳感器(8)，所述墊板(7)上設(shè)置有導(dǎo)向孔，所述墊板(7)通過所述導(dǎo)向孔套裝在所述導(dǎo)向柱(401)上，至少一個(gè)所述第二位移計(jì)(102)的撞針向下頂在所述墊片(7)的上表面。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的混凝土材料泊松比測(cè)定裝置，其特征在于，所述箍圈(5)包括三組，三組所述箍圈(5)分別鉸接在所述套管(6)的上端、中部和下端，每組所述箍圈(5)上的一個(gè)所述半圓箍片(501)的自由端上分別設(shè)置有一個(gè)所述第三位移計(jì)(503)。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的混凝土材料泊松比測(cè)定裝置，其特征在于，每個(gè)所述箍圈(5)上的兩個(gè)所述半圓箍片(501)的自由端上分別設(shè)置有端板(504)，其中一個(gè)所述端板(504)上設(shè)置有通孔，所述第三位移計(jì)(503)的撞針穿過所述通孔頂在另一個(gè)所述半圓箍片(501)上的所述端板(504)上。4.根據(jù)權(quán)利...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：王毅紅，蘭官奇，王天涯，石丹，劉瑞元，徐荀，吳琴容，丁思遠(yuǎn)，閆劉學(xué)，余沖，劉樂，董新勇，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：長(zhǎng)安大學(xué)，
類型：發(fā)明
國(guó)別省市：陜西,61