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申请/专利权人：广西科技大学

摘要：本发明提供一种循环剪切的拟静力试验装置，包括底座、上剪切盒、下剪切盒以及上垫板，底座上设有上料凹槽；下剪切盒设于上料凹槽内，下剪切盒的底部与底座之间并排设有若干下滚轴，下剪切盒的左侧板和右侧板的顶部分别固定设有凸台，凸台的顶面为水平面，凸台顶面的高度高于下剪切盒前后两侧板顶面的高度，两个凸台的外侧分别固定设有凸耳，左侧凸台上的凸耳抵靠于底座左侧内壁上，右侧凸台上的凸耳抵靠于底座右侧内壁上，上剪切盒设于下剪切盒上方，下剪切盒顶部敞口与上剪切盒底部敞口相对设置；上垫板设于上剪切盒上方，上垫板与上剪切盒之间并排设有若干上滚轴。可以解决现有剪切的试验装置不能实现对混凝土进行循环剪切加载的技术问题。

主权项：1.一种循环剪切的拟静力试验装置，其特征在于，包括：底座，所述底座上设有上料凹槽；上剪切盒和下剪切盒，所述下剪切盒设于所述上料凹槽内，所述下剪切盒的底部与所述底座之间并排设有若干下滚轴，所述下剪切盒的顶部敞口，所述下剪切盒的左侧板和右侧板的顶部分别固定设有凸台，所述凸台的顶面为水平面，所述凸台顶面的高度高于所述下剪切盒前后两侧板顶面的高度，两个所述凸台的外侧分别固定设有凸耳，左侧所述凸台上的凸耳抵靠于所述底座左侧内壁上，右侧所述凸台上的凸耳抵靠于所述底座右侧内壁上，所述上剪切盒底部敞口，所述上剪切盒设于所述下剪切盒上方，所述下剪切盒顶部敞口与所述上剪切盒底部敞口相对设置；所述凸耳的横截面呈半圆形，所述凸耳的圆心位于所述凸台的顶面所在的平面上；上垫板，所述上垫板设于所述上剪切盒上方，所述上垫板与所述上剪切盒之间并排设有若干上滚轴；还包括纠偏装置，所述底座的左侧壁和右侧壁上分别设有T形凹槽，所述T形凹槽内设有所述纠偏装置，所述纠偏装置包括侧垫板和滚盘，所述滚盘包括方形的框架和滚轴，若干所述滚轴并排且其轴向沿水平方向转动安装于所述框架上，所述侧垫板设于所述T形凹槽内，所述滚盘设于所述侧垫板与所述底座侧壁之间；所述侧垫板呈T形，所述侧垫板较宽的一端位于所述T形凹槽内，所述侧垫板较窄的一端的板面与所述底座侧内侧壁共面。

全文数据：一种循环剪切的拟静力试验装置技术领域本发明涉及混凝土剪切测试装置技术领域，尤其涉及一种循环剪切的拟静力试验装置。背景技术纯剪切力作用下混凝土的强度与变形等基本性能对分析结构的受力破坏过程及有限元计算有至关重要的意义。实际工程中，如在地震荷载作用下结构往往受多次循环剪切作用，若能揭示混凝土材料剪切破坏机理，对指导土木工程结构设计及防止结构在震害作用下发生剪切破坏具有重要的意义，因此，研究混凝土在循环剪切作用下强度与变形等基本性能至关重要。由于缺少合理的混凝土材料循环纯剪试验加载装置，导致混凝土抗剪性能方面研究甚少，且现有混凝土材料剪切试验数据离散性较大。因此，为了研究循环剪切作用下混凝土强度与变形基本性能，同时为揭示地震灾害作用下结构材料受剪破坏的机理提供翔实合理的试验数据，须发明一种混凝土循环剪切的拟静力试验装置，以完善并填补混凝土剪切理论不足的问题。发明内容本发明所要解决的技术问题是：提供一种循环剪切的拟静力试验装置，以解决现有剪切的试验装置不能实现对混凝土进行循环剪切加载的技术问题。为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：一种循环剪切的拟静力试验装置，包括底座、上剪切盒、下剪切盒以及上垫板，所述底座上设有上料凹槽；所述下剪切盒设于所述上料凹槽内，所述下剪切盒的底部与所述底座之间并排设有若干下滚轴，所述下剪切盒的顶部敞口，所述下剪切盒的左侧板和右侧板的顶部分别固定设有凸台，所述凸台的顶面为水平面，所述凸台顶面的高度高于所述下剪切盒前后两侧板顶面的高度，两个所述凸台的外侧分别固定设有凸耳，左侧所述凸台上的凸耳抵靠于所述底座左侧内壁上，右侧所述凸台上的凸耳抵靠于所述底座右侧内壁上，所述上剪切盒底部敞口，所述上剪切盒的长度和宽度与所述下剪切盒的长度和宽度相一致，所述上剪切盒设于所述下剪切盒上方，所述下剪切盒顶部敞口与所述上剪切盒底部敞口相对设置；所述上垫板设于所述上剪切盒上方，所述上垫板与所述上剪切盒之间并排设有若干上滚轴。优选的，还包括纠偏装置，所述底座的左侧壁和右侧壁上分别设有T形凹槽，所述T形凹槽内设有纠偏装置，所述纠偏装置包括侧垫板和滚盘，所述滚盘包括方形的框架和滚轴，若干所述滚轴并排且其轴向沿水平方向转动安装于所述框架上，所述侧垫板设于所述T形凹槽内，所述滚盘设于所述侧垫板与所述底座侧壁之间。优选的，所述侧垫板呈T形，所述侧垫板较宽的一端位于所述T形凹槽内，所述侧垫板较窄的一端的板面与所述底座侧内侧壁共面。优选的，所述凸耳的横截面呈半圆形，所述凸耳的圆心位于所述凸台的顶面所在的平面上。优选的，所述上垫板与所述上剪切盒之间设有上滚轴安装板，上滚轴转动安装于所述上滚轴安装板上，所述下滚轴转动安装于所述底座底部。优选的，还包括调整盒，所述上剪切盒和所述下剪切盒内分别套设有若干所述调整盒。优选的，所述上剪切盒左右两侧的侧板相对于所述上剪切盒前后两侧的侧板向下凸出。优选的，所述上剪切盒的左侧板的外侧壁上固定设有法兰盘，所述上垫板的上侧板面中部固定设有法兰盘。采用上述技术方案所取得的技术效果为：通过本申请的试验装置进行试验，将试件装入上剪切盒与下剪切盒之间，即可于上剪切盒上加载剪切力进行试验，混凝土试件首次剪切破坏后无需取出试件即可进行循环剪切试验，与实际工程环境相符。利用本试验装置可在水平、垂直方向均通过液压伺服作动器施加荷载，可自由切换力控制模式与位移控制模式。将加载力的设备连接电脑，通过电脑系统准确记录所施力及作动器行程，读数准确，通过电脑控制循环剪切次数，方便便捷，在纯剪基础上可施加轴向压力，实现压剪。本申请的试验装置结构简单、工作可靠，可以对混凝土进行循环剪切加载。由于还包括纠偏装置，所述底座的左侧壁和右侧壁上分别设有T形凹槽，所述T形凹槽内设有纠偏装置，所述纠偏装置包括侧垫板和滚盘，所述滚盘包括方形的框架和滚轴，若干所述滚轴并排且其轴向沿水平方向转动安装于所述框架上，所述侧垫板设于所述T形凹槽内，所述滚盘设于所述侧垫板与所述底座侧壁之间。所述侧垫板呈T形，所述侧垫板较宽的一端位于所述T形凹槽内，所述侧垫板较窄的一端的板面与所述底座侧内侧壁共面，其中滚盘的存在使侧垫板可在垂直方向上滑动，避免限制剪切盒竖向位移，保证底座只提供水平力。由于所述凸耳的横截面呈半圆形，所述凸耳的圆心位于所述凸台的顶面所在的平面上，可以保证在试验过程中凸耳的中心与试件的中线在同一水平面上，还可避免循环剪切时因剪切面不平产生偏心，保证底座只提供剪力而不产生弯矩。下剪切盒左右两侧板面高于前后两侧板面，防止前后侧板阻碍剪切面的变形，便于观察剪切面破坏形态。由于还包括调整盒，所述上剪切盒和所述下剪切盒内分别套设有若干所述调整盒，可针对不同尺寸的试件装入不同大小和个数的调整盒，装入不同尺寸试件时，通过调整盒始终保持两凸耳圆心连线穿过试件中面，可保证试件受剪界面为水平中心截面。由于所述上剪切盒左右两侧的侧板相对于所述上剪切盒前后两侧的侧板向下凸出，上下剪切盒前后两侧板不接触，可以减小两者之间摩擦。由于所述上剪切盒的左侧板的外侧壁上固定设有法兰盘，所述上垫板的上侧板面中部固定设有法兰盘，通过法兰盘连接作动器对试件进行加载。附图说明下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。图1是本循环剪切的拟静力试验装置的整体结构图；图2是底座的结构示意图；图3是下剪切盒的结构示意图；图4是图1中上剪切盒在其敞口朝上后的结构示意图；图5是三种尺寸的调整盒的结构示意图；图中，1-底座，11-上料凹槽、12-T形凹槽，13-法兰盘，2-上剪切盒，3-下剪切盒，31-凸台，32-凸耳，4-下滚轴，5-上垫板，52-上滚轴，53-上滚轴安装板，61-侧垫板，62-滚盘，7-调整盒，8-作动器。具体实施方式如图1至图4所示，一种循环剪切的拟静力试验装置，包括底座1、上剪切盒2、下剪切盒3以及上垫板5。底座1上设有上料凹槽11，下剪切盒3设于上料凹槽11内，下剪切盒3的底部与底座1之间并排设有若干下滚轴4，下滚轴4的轴向沿前后方向设置，下剪切盒3的顶部敞口，下剪切盒3的左侧板和右侧板的顶部分别固定设有凸台31，凸台31的顶面为水平面，凸台31顶面的高度高于下剪切盒3前后两侧板顶面的高度，其中，下剪切盒3空盒时左右两侧板顶面距下剪切盒底面距离为最大试件尺寸的一半本实施例中为200mm，两个凸台31的外侧分别固定设有凸耳32，凸耳32的横截面呈半圆形，凸耳32的圆心位于凸台31的顶面所在的平面上，可避免循环剪切时因剪切面不平产生偏心，保证底座1只提供剪力而不产生弯矩。下剪切盒3左右两侧板面高于前后两侧板面，可防止前后侧板阻碍剪切面的变形，便于观察剪切面破坏形态。左侧凸台31上的凸耳32抵靠于底座1左侧内壁上，右侧凸台31上的凸耳32抵靠于底座1右侧内壁上，上剪切盒2底部敞口，上剪切盒2左右两侧的侧板相对于上剪切盒2前后两侧的侧板向下凸出，其中，上剪切盒2空盒时左右两侧板顶面距上剪切盒底面距离为最大试件尺寸的一半本实施例中为200mm，上下剪切盒3前后两侧板不接触，可以减小两者之间摩擦。上剪切盒2设于下剪切盒3上方，下剪切盒3顶部敞口与上剪切盒2底部敞口相对设置，上垫板5设于上剪切盒2上方，上垫板5与上剪切盒2之间并排设有若干上滚轴52。作为一种优选的实施方式，上垫板5与上剪切盒2之间设有上滚轴安装板53，上滚轴52转动安装于上滚轴安装板53上，下滚轴4转动安装于底座1底部。如图1、图4以及图5所示，循环剪切的拟静力试验装置还包括纠偏装置和调整盒7，底座1的左侧壁和右侧壁上分别设有T形凹槽12，T形凹槽12内设有纠偏装置，纠偏装置包括侧垫板61和滚盘62，滚盘62包括方形的框架和滚轴，若干滚轴并排且其轴向沿水平方向转动安装于框架上，侧垫板61设于T形凹槽12内，滚盘62设于侧垫板61与底座1侧壁之间。侧垫板61呈T形，侧垫板61较宽的一端位于T形凹槽12内，侧垫板61较窄的一端的板面与底座1侧内侧壁共面，其中滚盘62的存在使侧垫板61可在垂直竖直方向上滑动，避免限制剪切盒竖向位移，保证底座1只提供水平力。为了提高循环剪切的拟静力试验装置的通用性，上剪切盒2和下剪切盒3内分别套设有若干调整盒7，可针对不同尺寸的试件装入不同大小和个数的调整盒7，装入不同尺寸试件时，通过调整盒7始终保持两凸耳32圆心连线穿过试件中面，可保证试件受剪界面为水平中心截面。上剪切盒2的左侧板的外侧壁上固定设有法兰盘13，上垫板5的上侧板面中部固定设有法兰盘13，通过法兰盘13连接液压伺服作动器8对试件进行加载。垂直液压伺服作动器8底面为球铰结构，可保证始终施加垂直于受力面的压力。水平液压伺服作动器8亦如此。各尺寸调整盒7又由可拆卸的调整垫块构成，通过拆卸前后活动垫块，可实现对棱柱体的剪切试验。本循环剪切的拟静力试验装置的工作原理为：1、把底座1固定在地基水平面上；2、将下滚轴4转动安装于底座1底部预留槽中；3、将下剪切盒3置在下滚轴4上，注意下剪切盒3两侧凸耳32与底座1两侧接触；4、根据试件尺寸放入相应调整垫盒7于下剪切盒3，再将试件放入下剪切盒3中；5、在试件上方套入相应调整盒7，并将上剪切盒2扣在试件上方；6、将上滚轴52居中放置于上剪切盒2上方；7、把上垫板5居住放置在上滚轴52上方；8、通过电脑操纵水平液压伺服作动器8至与上剪切盒2法兰盘13刚好接触，完成水平预加载；用螺栓将水平液压伺服作动器8与上剪切盒2的法兰盘13上的预留螺孔连接；9、通过电脑操纵垂直液压伺服作动器8至于上垫板5恰好接触，完成垂直预加载；10、设置水平液压伺服作动器8位移加载步骤，进行加载。

权利要求：1.一种循环剪切的拟静力试验装置，其特征在于，包括：底座，所述底座上设有上料凹槽；上剪切盒和下剪切盒，所述下剪切盒设于所述上料凹槽内，所述下剪切盒的底部与所述底座之间并排设有若干下滚轴，所述下剪切盒的顶部敞口，所述下剪切盒的左侧板和右侧板的顶部分别固定设有凸台，所述凸台的顶面为水平面，所述凸台顶面的高度高于所述下剪切盒前后两侧板顶面的高度，两个所述凸台的外侧分别固定设有凸耳，左侧所述凸台上的凸耳抵靠于所述底座左侧内壁上，右侧所述凸台上的凸耳抵靠于所述底座右侧内壁上，所述上剪切盒底部敞口，所述上剪切盒设于所述下剪切盒上方，所述下剪切盒顶部敞口与所述上剪切盒底部敞口相对设置；上垫板，所述上垫板设于所述上剪切盒上方，所述上垫板与所述上剪切盒之间并排设有若干上滚轴。2.如权利要求1所述的一种循环剪切的拟静力试验装置，其特征在于，还包括纠偏装置，所述底座的左侧壁和右侧壁上分别设有T形凹槽，所述T形凹槽内设有所述纠偏装置，所述纠偏装置包括侧垫板和滚盘，所述滚盘包括方形的框架和滚轴，若干所述滚轴并排且其轴向沿水平方向转动安装于所述框架上，所述侧垫板设于所述T形凹槽内，所述滚盘设于所述侧垫板与所述底座侧壁之间。3.如权利要求2所述的一种循环剪切的拟静力试验装置，其特征在于，所述侧垫板呈T形，所述侧垫板较宽的一端位于所述T形凹槽内，所述侧垫板较窄的一端的板面与所述底座侧内侧壁共面。4.如权利要求1所述的一种循环剪切的拟静力试验装置，其特征在于，所述凸耳的横截面呈半圆形，所述凸耳的圆心位于所述凸台的顶面所在的平面上。5.如权利要求1所述的一种循环剪切的拟静力试验装置，其特征在于，所述上垫板与所述上剪切盒之间设有上滚轴安装板，所述上滚轴转动安装于所述上滚轴安装板上，所述下滚轴转动安装于所述底座底部。6.如权利要求1所述的一种循环剪切的拟静力试验装置，其特征在于，还包括调整盒，所述上剪切盒和所述下剪切盒内分别套设有若干所述调整盒。7.如权利要求1所述的一种循环剪切的拟静力试验装置，其特征在于，所述上剪切盒左右两侧的侧板相对于所述上剪切盒前后两侧的侧板向下凸出。8.如权利要求1所述的一种循环剪切的拟静力试验装置，其特征在于，所述上剪切盒的左侧板的外侧壁上固定设有法兰盘，所述上垫板的上侧板面中部固定设有法兰盘，两所述法兰盘分别连接一个液压伺服作动器，所述液压伺服作动器与所述法兰盘之间设有球铰结构。

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