球铰装置对混凝土材料轴拉全过程试验的影响.pdf

第 1 8 卷第 2 期 2 0 1 5年 4月 建筑材料学报 J 0URNAI OF B UI L DI NG MATERI ALS Vo 1 1 8 NO 2 Apr ， 2 01 5 文章编号 ： 1 0 0 7 - 9 6 2 9 ( 2 0 1 5 ) 0 2 - 0 3 4 0 0 6 球铰装 置对 混凝 土材料轴拉全过程试 验的影响 王 瑶 ， 沈德 建。 ， 周继凯 ， 陈育志 ( 1 金陵科技学院 建筑工程学院，江苏 南京 2 儿1 6 9 ； 2 河海大学 土木与交通学 院， 江苏 南京 2 1 0 0 9 8 ) 摘 要 ： 采 用 MT$ 3 2 2电液式伺 服 试验机 ， 进行 了试验 系统 轴拉 刚度律 定试 验 以及 混凝 土材 料 轴拉 全过 程试验 ， 分析 了球铰 装置 对混凝 土 材料轴 拉 全过 程试 验 的影 响 结 果表 明 ： 球 铰 装 置 大 大 降低 了加栽 系统的刚度 ， 且试验机作动头位移与试件本 身的 变形 问不遵循线性规律 ； 用作动头位移控 制加载 ， 有限提 高球铰装置刚度并不能使混凝土材料稳定断裂， 只有采用试件 实时最大应 变控制 加 载 ， 才有可 能得 到稳 定 的混凝 土材料 断 裂 ， 从 而 获得 混凝 土材 料轴 拉应 力一 应 变全 曲 线 关 键词 ： 球 铰装 置 ；轴拉 应 力一 应 变全 曲线 ；闭环 伺服 系统 ；刚度 ； 控 制加 栽 中图分 类号 ： T U5 2 8 0 文献标 志 码 ： A d o i ： l O 3 9 6 9 i i s s n 1 0 0 7 9 6 2 9 2 0 1 5 O 2 O 2 7 Ef f e c t o f S ph e r i c a l Hi ng e Equ i p me nt o n t h e Co mp l e t e Un i a x i a l Te ns i l e Te s t f O r Co n c r e t e W_ANG Y a o ， S HEN De j i a n ， Z H0UJ i k a i 。 ， C HEN Y u z h i ( 1 Ar c h i t e c t u r a l E n g i n e e r i n g I n s t i t u t e ，J i n l i n g I n s t i t u t e o f Te c h n o l o g y ，Na n j i n g 2 1 1 1 6 9 ，Ch i n a ； 2 Co l l e g e o f Ci v i l a n d Tr a n s p o r t a t i o n En g i n e e r i n g，Ho h a i Un i v e r s it y ，Na n j i n g 2 1 0 0 9 8 ，Ch i n a ) Ab s t r a c t ：Th e s t i f f n e s s c a l i b r a t i o n t e s t s f o r t e s t s y s t e m a n d t h e c o mp l e t e u n i a x i a l t e n s i l e t e s t s f o r c o n c r e t e we r e c l o n e o n a MTS 3 2 2 e l e c t r o h y d r a u l i c s e r v o t e s t i n g ma c h i n e ，a n d t h e e f f e c t s o f s p h e r i c a l h i n g e e q u i p me n t o n t h e c o mp l e t e u n i a x i a l t e n s i l e t e s t f o r c o n c r e t e we r e a n a l y z e d Th e r e s u l t s s h o w t h a t t h e s t i f f n e s s o f l o a d i n g s y s t e m i s g r e a t l y r e d u c e d b y s p h e r i c a l h i n g e e q u i p me n t ，i n a d d i t i o n ，t h e r e l a t i o n b e t we e n t h e d i s p l a c e me n t o f a c t u a t o r a n d t h e d e f o r ma t i o n o f c o n c r e t e s p e c i me n d o e s n o t f o l l o w a l i n e a r r u l e B e s i d e s ，i t c a n n o t ma k e t h e f r a c t u r e p r o c e s s o f c o n c r e t e s t a b l e b y i n c r e a s i n g t h e s t i f f n e s s o f s p h e r i c a l h i n g e e q u i p me n t i n a l i mi t e d r a n g e wh e n u s i n g t h e d i s p l a c e me n t o f a c t u a t o r t o c o n t r o l l o a d i n g On l y u s i n g t h e ma x i mu m s t r a i n o f c on c r e t e s p e c i m e n t o c on t r o l l o a d i ng， a c o m p l e t e u n i a xi a l t e ns i l e s t r e s s s t r a i n c ur v e o f c on c r e t e c a n be a c hi e v e d Ke y wo r d s ：s p h e r i c a l h i n g e e q u i p me n t ；c o mp l e t e u n i a x i a l t e n s i l e s t r e s s s t r a i n c u r v e ；c l o s e d l o o p s e r v o s y s t e m ；s t i f f n e s s ；c o n t r o 1 l o a d i n g 混凝土类 准脆性材料 轴拉应力一 应变全 曲线的 下降段( 软化段) 对其结构受力全过程力学分析、 损 伤与断裂机理分析 、 裂缝宽度计算等都是不可或缺 的 准脆性材料轴拉全过程试验结果极 易受到如 加载设备、 系统刚度 、 加载控制方式 、 试件夹持方式 以及试件加工精度等试验条件的干扰 ， 从而导致试 验结果有较大差异甚至试验失败 目前 尚无有关准 脆性材料轴拉全过程试验的技术规范 有关准脆性材料轴拉全过程试验对加载系统 刚 度 的要求已有诸多说 明 ， 并 已达到如下共识 ： 采 收稿 日期 ： 2 0 1 3 - 1 0 0 8 ；修订 日期 ： 2 0 1 3 - 1 2 3 l 基金项 目： 国家 自然科学基金 面上项 目( 5 1 1 7 8 7 6 2 ) ； 江苏省高校 自然科学研究 面上项 目( 1 a KJ D 5 6 0 0 0 2 ) ； 金陵科技学院科研基 金资助项 目 ( j i t n 一 2 0 1 3 0 3 ) 第 一作者 ： 王瑶 ( 1 9 7 3 一) ， 女 ， 江苏盐城人 ， 金陵科技 学院副教授 ， 博士 E ma i l ： wa n g y a o 0 4 0 9 1 6 3 c o rn 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 第 2期 王瑶 ， 等 ： 球铰装置对混凝土材料轴拉全过程试验 的影响 3 4 5 的混凝土材料断裂 ， 从而获得混凝土材料轴拉应力一 应 变全 曲线 E 3 参 考 文献 ： C 4 1 PHI L L O PS D V， Z HANG B i n s h e n g Di r e c t t e n s i o n t e s t s o n n o t c h e d a n d u n - n o t c h e d p l a i n c o n c r e t e s p e c i me n s J C o n c r e t 5 Re s e a r c h， 1 9 9 3 ， 45 ( 1 6 2 )： 2 5 3 5 g 2 Va n MI E R J G M Un i a x i a l t e n s i l e t e s t f o r t h e d e t e r mi n a t i o n o f f r a c t u r e p a r a me t e r s o f c o n c r e t e ? S t a t e o f t h e a r t E J E n g i n e e r in g Fr a c t ur e M e c h a n i c s ， 2 0 02 ( 69 )： 2 3 5 - 2 4 7 AKI TA H ， KOI DE H ， TOM 0N M ， e t a 1 A p r a c t i c a l m e t h o d f o r u n i a x i a l t e n s i o n t e s t o f c o n c r e t e - J Ma t e r i a l s a n d S t r u c t ur e s ， 2 00 3 ( 3 6 ) ： 3 65 - 3 7 1 LI Qi n g b i n，ANS ARI FHi gh s t r e n g t h c o n c r e t e i n u n i a x i a l t e n s i o n- J ACI M a t e r ia l s J o ur n a l ， 2 0 0 0， 9 7 ( 1 )： 4 9 5 7 LI Z。 K ULKAR S M ， SHA H S P Ne w t e s t me t h o d f o r o b t a i - ni n g s o f t e n i n g r e s p o n s e o f u n n o t c h e d c on c r e t e s pe c i me n u n d e r u n i a x i a l t e n s i o n J E x p e r i me n t a l Me c h a n i c s ， 1 9 9 3 ， 3 3 ( 9 ) ： 1 8 1 1 8 8 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m