专利名称：一种混凝土比例加载三轴压的加载测试装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及机械结构领域，尤其涉及一种用于测量混凝土试件在三轴承受比 例压力下的机械强度的加载测试装置。
背景技术：
随着我国经济的发展，城乡均在进行大规模建设。建筑施工中会用到砌块、混凝土 等材料。而这些材料也将最终影响建筑的质量。现经常发生建筑物因施工质量问题出现裂 缝、墙体脱落、倾斜甚至倒塌。为了避免事后的“豆腐渣”工程的出现，在施工前或施工过程 中对砌块、混凝土等材料进行检测是非常重要的，可以较大程度提高工程施工质量。实际工程中的混凝土结构大多处于多轴应力状态，但目前国际上还没有混凝土多 轴试验的统一标准，导致对混凝土结构的设计理论均是按单轴应力状态设计的，说明理论 研究远远满足不了工程实际发展的需要，其中最重要的原因是作为基础研究的试验方法还 停留在混凝土单轴应力状态的试验研究，还没有有效的多轴应力状态的混凝土力学性能试 验方法。另外，砌块、混凝土等材料在建筑物中受压破坏的情况是最常见的，现行的测试方 式通常直接将试件放入压力机中，单轴向施加压力，通过读取压力机的内部液体压力来间 接的得到作用于试件的压力有效荷载值。但是，液压油由油泵和增压器的升压，经导油管和 阀门时有油压损失，各处的油压并非常值，而且还需要扣除加载活塞和油缸壁之间以及密 封圈等处的摩阻力。因此液压缸的最终油压所产生的推动力并不完全是施加于试件上的压 力有效荷载值，用量测液压的方法来确定施加在试件上的荷载，并非是理想方案。
发明内容本实用新型的目的是提供一种混凝土比例加载三轴压的加载测试装置，用于测量 混凝土试件在三轴承受比例压力下的机械强度，可以直接测量施加于试件上的压力有效荷 载值。本实用新型的目的是通过以下技术方案实现的一种混凝土比例加载三轴压的加载测试装置，用于测量混凝土试件11在三轴承 受比例压力下的机械强度，包括三组压力加载机构与液压控制机构；混凝土试件11位于 三组轴向相互正交布置的压力加载机构中心；所述的每一组压力加载机构包括一套承载框架、一个加压油缸7、两个加载头9与 一个荷载压力传感器8;混凝土试件11的正交的一个轴向的一个侧面与该轴向的承载框架间由内向外设 有加载头9与压力传感器8 ；另一个侧面与该轴向的承载框架间由内向外设有加载头9与 加压油缸7 ；混凝土试件11的正交的另一个轴向的一个侧面与该轴向的承载框架间由内向外 设有加载头9与压力传感器8 ；另一个侧面与该轴向的承载框架间由内向外设有加载头9与加压油缸7 ；混凝土试件11的正交的第三个轴向的一个侧面与该轴向的承载框架间由内向外 设有加载头9与压力传感器8 ；另一个侧面与该轴向的承载框架间由内向外设有加载头9 与加压油缸7 ；液压控制机构连接三个加压油缸7向三油缸施加比例压力。所述的每一组压力加载机构还包括过渡板6，分别设于加压油缸7与承载框架间。所述的每一组压力加载机构还包括垫板5，分别设于压力传感器8与承载框架间。所述的承载框架分别包括两块承载板1与两组丝杠3，相互通过螺纹连接构成矩 形框架。所述的三组压力加载机构中其中两组加载机构自由放置于工作台或机架导轨上。从本实用新型提供的技术方案可以看出，本实用新型实施例提供的混凝土比例加 载三轴压的加载测试装置，可以用于测量混凝土试件在三轴承受比例压力下的机械强度， 能直接测量施加于试件上的压力有效荷载值。

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要 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，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图 获得其他附图。图1为本实用新型实施例提供的混凝土比例加载三轴压的加载测试装置的结构 俯视图的示意图；图2为本实用新型实施例提供的混凝土比例加载三轴压的加载测试装置的结构 主视图的示意图；图3为本实用新型实施例提供的混凝土比例加载三轴压的加载测试装置的液压 控制机构示意图。图4为试件受力示意图。
具体实施方式
下面结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清 楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实 施例。基于本实用新型的实施例，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，都属于本实用新型的保护范围。下面将结合附图对本实用新型实施例作进一步地详细描述。实施例一如图1与图2所示一种混凝土比例加载三轴压的加载测试装置，用于测量混凝土试件11在三轴承 受等比例压力下的机械强度，包括三组压力加载机构与液压控制机构；混凝土试件11位 于三组轴向相互正交布置的压力加载机构中心；每一组压力加载机构均包括一套承载框架、一个加压油缸7、两个加载头9与一个荷载压力传感器8 ；混凝土试件11位于两组轴向正交布置的承载框架中心；混凝土试件11的正交的一个轴向，如X方向，X方向的一个侧面与该轴向的承载 框架间由内向外设有加载头9与压力传感器8 ；另一个侧面与该轴向的承载框架间由内向 外设有加载头9与加压油缸7 ；混凝土试件11的正交的另一个轴向，如Y方向，Y方向的一个侧面与该轴向的承 载框架间由内向外设有加载头9与压力传感器8 ；另一个侧面与该轴向的承载框架间由内 向外设有加载头9与加压油缸7 ；混凝土试件11的正交的第三个轴向，如Z方向，Z方向的一个侧面与该轴向的承 载框架间由内向外设有加载头9与压力传感器8 ；另一个侧面与该轴向的承载框架间由内 向外设有加载头9与加压油缸7 ；其中，压力传感器8固定于承载框架上，加载头9固定于压力传感器8上，加压油 缸7固定于承载框架上，加载头9固定于加压油缸7上。液压控制机构连接三个加压油缸 7向三油缸施加比例压力，进而六个加载头9可以均勻地向混凝土试件11施加压力(包括 反作用力)。三个压力传感器8的读数即为施加在混凝土试件11上的三轴向(X方向、Y方 向与Z方向)的压力净荷载值，没有液压损失。通常，加载头9与混凝土试件11接触面的尺寸会略小于混凝土试件11的尺寸；如 混凝土试件11采用尺寸为IOOmmX IOOmmX 100mm,则加载头9与混凝土试件11接触面的尺 寸会选取95mmX95mm。另外，所述的每一组压力加载机构还包括起到连接和传力作用的过渡板6，分别设 于加压油缸7与向承载框架间。过渡板6与承载框架固定连接，加压油缸7固定于过渡板 6上。另外，所述的每一组压力加载机构还包括起到连接和调整尺寸作用的垫板5，分别 设于压力传感器8与承载框架间。垫板5与承载框架固定连接，压力传感器8固定于垫板 5上。上述的承载框架分别包括两块承载板1与两组丝杠3 (可以为两根一组)，相互 通过螺纹连接构成矩形框架。所述的三组压力加载机构中其中两组加载机构自由放置于工作台或机架导轨上。 另一组加载机构的丝杠为垂直方向，丝杠固定在上方的承载板(可以为设备的门架)和下 方的承载板(可以为设备的地面基座)之间。这样便于试件的安装和调位，也使试件三端面 均勻受力，避免机械限制产生强制应力。每个方向的承载框架(加载机构)的水平度(或 垂直度)为0. 02mm,能够保证对中效果良好。本例中所示为两组压力加载机构(X方向与Y方向)自由放置于工作台或机架导 轨上，而另一组压力加载机构(Z方向)垂直设置，压力加载机构的丝杠3固定在上方的承 载板1(可以为设备的门架)和下方的承载板1(可以为设备的地面基座)之间。如图3所示以一个液压油缸的液压控制机构为例，液压控制机构由液压源、液压油缸、伺服 阀、伺服阀驱动器、伺服控制器组成。液压缸的压力油是由液压源供给的。每个液压缸与液 压源的一个加压泵连接。每个轴上的压力可根据荷载传感器显示的数据进行调解，这样可 实现所要求的压力比。[0041]如图3所示所述装置工作时，X、Y、Z方向可以按设置的比例同时加载，通过三个方向的加载头 9对混凝土试件11施加压力。X方向(对应于应力方向为03向)为受压；Y方向(对应于 应力方向为σ 2向)为受压；Z方向(对应于应力方向为σ工向)为受压；应力比0丄σ2: σ3为0 1:0 1:0 1(不包括0:0:0);施加压力可通过液压控制机构控制。可见，所述装置可以用于测量混凝土试件11在三轴承受比例压力下的机械强度， 能直接测量施加于试件上的压力有效荷载值。以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式
，但本实用新型的保护范围并不 局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到 的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应该 以权利要求书的保护范围为准。
权利要求1.一种混凝土比例加载三轴压的加载测试装置，用于测量混凝土试件(11)在三轴承 受比例压力下的机械强度，其特征在于，包括三组压力加载机构与液压控制机构；混凝土 试件(11)位于三组轴向相互正交布置的压力加载机构中心；所述的每一组压力加载机构包括一套承载框架、一个加压油缸(7)、两个加载头(9)与 一个荷载压力传感器(8)；混凝土试件(11)的正交的一个轴向的一个侧面与该轴向的承载框架间由内向外设有 加载头(9)与压力传感器(8)；另一个侧面与该轴向的承载框架间由内向外设有加载头(9) 与加压油缸(7)；混凝土试件(11)的正交的另一个轴向的一个侧面与该轴向的承载框架间由内向外设 有加载头(9)与压力传感器(8)；另一个侧面与该轴向的承载框架间由内向外设有加载头 (9)与加压油缸(7)；混凝土试件(11)的正交的第三个轴向的一个侧面与该轴向的承载框架间由内向外设 有加载头(9)与压力传感器(8)；另一个侧面与该轴向的承载框架间由内向外设有加载头 (9)与加压油缸(7)；液压控制机构连接三个加压油缸(7)向三油缸施加比例压力。
2.根据权利要求1所述的混凝土比例加载三轴压的加载测试装置，其特征在于，所述 的每一组压力加载机构还包括过渡板(6)，分别设于加压油缸(7)与承载框架间。
3.根据权利要求1所述的混凝土比例加载三轴压的加载测试装置，其特征在于，所述 的每一组压力加载机构还包括垫板(5)，分别设于压力传感器(8)与承载框架间。
4.根据权利要求1、2或3所述的混凝土比例加载三轴压的加载测试装置，其特征在于， 所述的承载框架分别包括两块承载板(1)与两组丝杠(3)，相互通过螺纹连接构成矩形框架。
5.根据权利要求1、2或3所述的混凝土比例加载三轴压的加载测试装置，其特征在于， 所述的三组压力加载机构中其中两组加载机构自由放置于工作台或机架导轨上。
专利摘要本实用新型公开了一种混凝土比例加载三轴压的加载测试装置，用于测量混凝土试件在三轴承受比例压力下的机械强度，包括三组压力加载机构与液压控制机构；混凝土试件(11)位于三组轴向相互正交布置的压力加载机构中心；可以用于测量混凝土试件在三轴承受比例压力下的机械强度，能直接测量施加于试件上的压力有效荷载值。
文档编号G01N3/12GK201852748SQ201020632598
公开日2011年6月1日 申请日期2010年11月24日 优先权日2010年11月24日
发明者姚家伟, 覃民武 申请人:大连民族学院