張廣泰, 陳柳灼， 李 悅， 陳彪漢， 王 騏， 崔 翔

(新疆大學(xué) 建筑工程學(xué)院，新疆 烏魯木齊 830047)

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荷載耦合作用下混凝土受彎構(gòu)件加載裝置評(píng)價(jià)

張廣泰, 陳柳灼， 李 悅， 陳彪漢， 王 騏， 崔 翔

(新疆大學(xué) 建筑工程學(xué)院，新疆 烏魯木齊 830047)

通過對(duì)國內(nèi)外學(xué)者為進(jìn)行混凝土受彎構(gòu)件在荷載耦合作用下的耐久性研究而制作的混凝土劣化加載裝置進(jìn)行分類，分為杠桿類加載裝置、螺母類加載裝置、彈簧類加載裝置及機(jī)械自動(dòng)化類加載裝置。對(duì)每種加載設(shè)備在使用中對(duì)試件尺寸和加載空間的要求，對(duì)試件截面的損傷程度、施力的精準(zhǔn)程度、持力的穩(wěn)定程度、系統(tǒng)耐久程度、再次利用程度以及適用范圍、性價(jià)比等方面綜合分析。評(píng)價(jià)每種加載裝置的優(yōu)缺點(diǎn)，認(rèn)為彈簧類加載裝置的綜合性能較優(yōu)于其他三類加載裝置，可為在荷載耦合作用下混凝土受彎構(gòu)件耐久性方面研究的學(xué)者就荷載的施加方法提供一定的參考作用。

受彎構(gòu)件； 耐久性； 耦合作用； 加載裝置

0 引 言

目前，對(duì)混凝土的性能評(píng)定不僅僅只取決于其工作性能和力學(xué)性能，隨著人們?cè)絹碓街匾晧勖芷诘某杀痉治?，耐久性評(píng)價(jià)已成為決定混凝土組成與成分合適與否的重要標(biāo)準(zhǔn)[1]。

造成混凝土結(jié)構(gòu)耐久性不足的因素可分為內(nèi)因和外因兩方面。其中內(nèi)因包括水泥品種及用量、水灰比、骨料品種及粒徑、外加劑用量、堿骨料反應(yīng)、混凝土的密實(shí)度和保護(hù)層厚度等；外因包括混凝土生產(chǎn)澆筑工藝和所處的使用環(huán)境兩方面內(nèi)容。其中生產(chǎn)澆筑工藝方面包括水泥拌合物的離析、泌水、為提高早期強(qiáng)度而增大水泥用量、混凝土的振搗和養(yǎng)護(hù)等；所處的環(huán)境方面包括環(huán)境溫度、濕度、磨損、風(fēng)化、應(yīng)力水平和腐蝕介質(zhì)等。以上原因很可能會(huì)引起混凝土的凍融破壞，鋼筋銹蝕以及環(huán)境水和鹽類侵蝕等。

目前，對(duì)于耐久性研究多是參考相應(yīng)的耐久性規(guī)范，研究單因素變量對(duì)混凝土性能的影響，對(duì)多因素耦合作用下混凝土的耐久性研究較少。但是，混凝土結(jié)構(gòu)往往很少在單因素作用下，而是在荷載、凍融循環(huán)、冷熱干濕交替、化學(xué)腐蝕等多種因素耦合作用下。并且，這種耦合作用對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)造成損傷程度遠(yuǎn)大于各個(gè)單因素作用的簡單疊加[2]，即“超疊加效應(yīng)”。

在我國，多因素耦合作用研究甚少的原因可歸納為以下4個(gè)方面：①《普通混凝土長期性能和耐久性能試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)》中僅規(guī)定了單因素試驗(yàn)的方法，對(duì)多因素耦合試驗(yàn)未做提及；②沒有成套統(tǒng)一的多因素耦合的試驗(yàn)裝置，各學(xué)者均采用自己的試驗(yàn)手段、加載方法及循環(huán)制度，所得結(jié)論不能作為對(duì)比；③表征多因素耦合作用下的混凝土損傷參數(shù)沒有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)；④基于多因素耦合的試驗(yàn)結(jié)果較難建立統(tǒng)一的混凝土結(jié)構(gòu)損傷模型和壽命預(yù)測模型。

筆者針對(duì)第2個(gè)方面的問題，綜合對(duì)比了幾類荷載與環(huán)境耦合作用采用的加載裝置，分析了各類加載裝置的優(yōu)缺點(diǎn)，為研究混凝土受彎構(gòu)件耐久性的學(xué)者提供一定的參考依據(jù)。

1 加載裝置的應(yīng)用現(xiàn)狀

目前，不少國內(nèi)外學(xué)者依據(jù)自己的試驗(yàn)要求與設(shè)備限制設(shè)計(jì)制作了多種加載裝置，并在進(jìn)一步的完善。這些加載裝置主要可分為以下幾類：

(1) 杠桿類加載裝置。利用杠桿平衡原理設(shè)計(jì)出的加載裝置即為杠桿類加載裝置。早在1986年，Schneider等就設(shè)計(jì)了4點(diǎn)加載杠桿裝置[3]，見圖1。該加載裝置通過改變配重大小或杠桿臂的長短來控制施加的荷載，在不同時(shí)間測量混凝土的強(qiáng)度發(fā)展，得出化學(xué)力和力化學(xué)兩種情況下的影響，試件尺寸為40 mm×40 mm×160 mm。另一種杠桿加載裝置是由Klaus-Christian Werner設(shè)計(jì)的單杠桿三點(diǎn)加載裝置[4]，見圖2。該試驗(yàn)裝置分析了一系列試件在不同溶液浸泡后的電子化學(xué)特性，試件尺寸為10 mm×10 mm×60 mm。

圖1 Schneider設(shè)計(jì)杠桿加載裝置示意圖

圖2 Klaus-Christian Werner設(shè)計(jì)杠桿加載裝置示意圖

Kader Laoubi等設(shè)計(jì)了一種適用于所有耐久性情況的加載裝置[5]，見圖3。該加載裝置可以在水溶液、堿溶液、鹽溶液浸泡，凍融循環(huán)，低溫高溫情況下加載，通過移動(dòng)配重控制荷載的大小。

我國林毓梅采用雙杠桿的加載裝置[6](見圖4)。研究了混凝土在硫酸鹽溶液中的應(yīng)力腐蝕，試件尺寸為90 mm×100 mm×400 mm。另外，張偉平等也設(shè)計(jì)了基于二次杠桿作用的加載裝置[7]，見圖5。該試驗(yàn)裝置可一次性加載6根梁，且梁的尺寸可以改變。

圖3 Kader Laoubi設(shè)計(jì)杠桿加載裝置示意圖

1-雙杠桿加荷構(gòu)架，2-試件，3-法碼，4-調(diào)節(jié)螺桿

圖4 林毓梅設(shè)計(jì)杠桿加載裝置示意圖

(2)螺母類加載裝置。螺母類加載裝置是指通過擰固螺桿上的螺母施加荷載。Gowripalan于2000年制作了一套三點(diǎn)加載裝置[8](見圖6)，研究了在彎曲裂縫產(chǎn)生后力對(duì)拉、壓區(qū)氯離子擴(kuò)散系數(shù)的影響，試件尺寸為90 mm×100 mm×650 mm。Shahama等為了研究普通混凝土和高性能混凝土在不同加載方式下氯離子誘導(dǎo)產(chǎn)生的腐蝕產(chǎn)物的組成與分布，設(shè)計(jì)制作了如圖7的加載裝置[9]，此裝置為豎直放置，一端施力的3點(diǎn)加載裝置。既可以通過擰固插入頂部支架螺紋桿上的螺母施加靜載，也可以通過依附在支架上的氣缸提供脈沖施加動(dòng)載，構(gòu)件尺寸為70 mm×120 mm×1 200 mm。

1-斜撐a，2-嵌固梁，3-螺桿，4-杠桿梁b，5-杠桿梁a，6-分配梁，7-碼碼吊盤，8-鋼板b，9-百分表支架，10-斜撐b，11-受彎試件，12-鋼板a，13-反力梁

圖5 張偉平設(shè)計(jì)杠桿加載裝置示意圖

圖6 Gowripalan設(shè)計(jì)螺母加載裝置示意圖

圖7 Shahama設(shè)計(jì)螺母加載裝置示意圖

我國張德鋒為研究不同水灰比與不同應(yīng)力水平情況下混凝土碳化速率的變化，制作了如圖8的加載裝置[10]。該加載裝置為四點(diǎn)加載，并在螺母與混凝土接觸面上加了一塊鋼墊板，目的是為了減小螺母對(duì)混凝土面的應(yīng)力集中，試件尺寸為100 mm×100 mm×400 mm。試驗(yàn)中用扳手?jǐn)Q固螺母以施加荷載，荷載的大小由貼于螺桿上的電阻應(yīng)變片加以控制。何世欽制作了一種在氯化鈉溶液中加載的裝置[11]，見圖9。該裝置在靠近混凝土加載點(diǎn)的位置設(shè)置了輥軸支座，模擬力學(xué)模型中的線荷載，在輥軸支座的上方設(shè)置槽鋼以確保加載的均勻性。螺母與槽鋼的中間放有壓力環(huán)，壓力環(huán)與靜態(tài)電阻應(yīng)變儀相連，控制加載的大小。東南大學(xué)的許崇法等人通過分析對(duì)比現(xiàn)有的加載裝置，自行制作了一種螺母類加載裝置[12]，見圖10。該加載裝置通過擰固單面的螺母利用自平衡體系實(shí)現(xiàn)加載，荷載的大小通過軸力傳感器控制。

圖8 張德鋒設(shè)計(jì)螺母加載裝置示意圖

圖9 何世欽設(shè)計(jì)螺母加載裝置示意圖

圖10 許崇法設(shè)計(jì)螺母加載裝置示意圖

我國李金玉等設(shè)計(jì)了可以對(duì)多個(gè)試件加荷的加載架[13]，見圖11。該裝置通過扭力扳手?jǐn)Q緊螺母，并通過扭力扳手的讀數(shù)控制施加的荷載。

圖11 李金玉設(shè)計(jì)螺母加載裝置示意圖

(3)彈簧類加載裝置。彈簧類加載裝置其實(shí)就是螺母類加載裝置的一種特殊形式，都是通過擰固螺母以增加施加在梁上的荷載，但彈簧類加載裝置施加力的大小是通過胡克定律測量彈簧的壓縮量來控制。利用此類裝置的學(xué)者較多，研制出的加載裝置也各具特色，故許多文獻(xiàn)中都將此類加載裝置單獨(dú)作為一類加載系統(tǒng)。不同學(xué)者采用的彈簧種類也不盡相同，如壓縮彈簧、蝶形彈簧等等。

孫偉[14]采用了如圖12的彈簧加載裝置進(jìn)行了凍融和荷載共同作用下混凝土的損傷分析。劉建忠等[15-17]均利用此加載裝置分別進(jìn)行了荷載與鹽溶液、荷載與干濕循環(huán)、荷載與碳化等條件耦合作用的研究。

郉鋒等為了同時(shí)進(jìn)行大量試驗(yàn)，在上述加載裝置的基礎(chǔ)上進(jìn)行了改進(jìn)[18]，見圖13。3個(gè)為一組的試驗(yàn)梁上下背立疊放后置于容器中，以研究荷載作用對(duì)氯離子滲透性的影響，試件尺寸為100 mm×100 mm×515 mm。

圖12 孫偉設(shè)計(jì)彈簧加載裝置示意圖

圖13 郉鋒設(shè)計(jì)彈簧加載裝置示意圖

付傳清自行設(shè)計(jì)了一套適用于尺寸較大梁的彈簧加載裝置[19]，見圖14。試驗(yàn)梁兩兩背對(duì)疊放，通過彈簧加載，并通過穿入混凝土梁預(yù)留洞的對(duì)拉螺桿進(jìn)行持載，構(gòu)件尺寸為100 mm×160 mm×1400 mm。

萬小梅在考慮荷載與氯鹽溶液、荷載與氯鹽溶液在干濕循環(huán)作用下、荷載在海邊暴露三種情況下自行設(shè)計(jì)了一套彈簧類加載裝置[20]，見圖15。此加載裝置分為普通型和便攜型兩種類型，該加載裝置利用螺桿為加載彈簧提供了定向作用。

圖14 付傳清設(shè)計(jì)彈簧加載裝置示意圖

(a)普通型(b)便攜型

圖15 萬小梅設(shè)計(jì)彈簧加載裝置示意圖

(4)機(jī)械自動(dòng)化類加載裝置。為了確保加載的機(jī)械自動(dòng)化和持載的穩(wěn)定性，許多學(xué)者又考慮到使用千斤頂、電動(dòng)推桿等儀器進(jìn)行混凝土梁的加載。

黃鵬飛等為模擬混凝土梁受彎曲應(yīng)力、鋼筋銹蝕、凍融循環(huán)、除冰鹽腐蝕4個(gè)因素的協(xié)同作用，設(shè)計(jì)了一套四點(diǎn)彎曲加載架[21]，見圖16(a)。圖示C加載采用的是超矮型螺旋千斤頂，可以在狹小的快速凍融試驗(yàn)箱內(nèi)進(jìn)行加載。還設(shè)計(jì)另一種千斤頂加載裝置[22]，見圖16(b)。該加載裝置模擬環(huán)境腐蝕與力學(xué)荷載的耦合,在中層鋼板與下層鋼板之間設(shè)螺旋千斤頂，通過上層鋼板下表面的荷載傳感器控制荷載。試件尺寸為100 mm×100 mm×400 mm。

劉揚(yáng)等為研究超載與氯離子耦合作用下混凝土梁的抗彎性能，設(shè)計(jì)了一套由千斤頂加載的裝置[23]，見圖17。該加載裝置通過千斤頂給分配梁加載，通過傳感器和測力儀控制力的大小，構(gòu)件尺寸為150 mm×250 mm×2000 mm。

A-餅形荷載傳感器，B-快凍快融試驗(yàn)機(jī)，C-加載，D-荷載平衡塊，E-3%質(zhì)量分?jǐn)?shù)的NaCl溶液，F(xiàn)-不銹鋼槽，G-鋼筋混凝土試塊，G-防凍液，I-支座

圖16 黃鵬飛設(shè)計(jì)千斤頂加載裝置示意圖

圖17 劉揚(yáng)設(shè)計(jì)千斤頂加載裝置示意圖

杜鵬等為在凍融箱內(nèi)實(shí)現(xiàn)四點(diǎn)彎曲應(yīng)力的加載，設(shè)計(jì)了一種依靠加載液壓頭的加載裝置[2]，見圖18。該加載裝置中試件豎直放置，依靠黏附于橡膠盒內(nèi)部不銹鋼板上的突起提供4點(diǎn)加載時(shí)加載點(diǎn)的位置，通過應(yīng)力傳感器控制加載的大小，試件尺寸為100 mm×100 mm×400 mm。

1-混凝土試件，2-鋼板，3-橡膠盒，4-凍融箱，5-液壓壓頭，6-不銹鋼板，7-固定鋼架，8-應(yīng)力傳感器

圖18 杜鵬設(shè)計(jì)液壓頭加載裝置示意圖

當(dāng)然也有學(xué)者通過對(duì)上述加載裝置簡單的組合而研制出一些新型的加載裝置。如余紅發(fā)設(shè)計(jì)的彈簧與千斤頂組合的加載裝置[24]，見圖19。焦楚杰設(shè)計(jì)的彈簧與電動(dòng)推桿組合的加載裝置[25]，見圖20。

另外，湖南大學(xué)、同濟(jì)大學(xué)等學(xué)者采用了依靠在混凝土梁上懸掛或堆積重物實(shí)現(xiàn)梁的三點(diǎn)、四點(diǎn)或均布加載，由于其在長期荷載作用下人為影響因素大，對(duì)梁的加載或需要很大的配重，或需要很長的時(shí)間，現(xiàn)實(shí)研究較少，在此不做贅述。

1-底板,2-鋼筋輥軸,3-試件,4-分配梁,5-標(biāo)尺,6-彈簧,7-千斤頂,8-柱,9-鋼梁
圖19 余紅發(fā)設(shè)計(jì)加載裝置示意圖

1-試件,2-電動(dòng)椎桿,3-支架,4-力傳感器
圖20 焦楚杰設(shè)計(jì)加載裝置示意圖

2 加載裝置的評(píng)價(jià)

2.1 試件尺寸和加載空間的限制

不考慮試驗(yàn)耦合所需儀器的限制，如凍融循環(huán)所需的凍融箱、碳化試驗(yàn)所需的碳化箱、需浸泡在溶液內(nèi)等情況，只考慮裝置施加長期荷載作用，除Kader Laoubi和張偉平設(shè)計(jì)的杠桿類加載裝置，多數(shù)學(xué)者設(shè)計(jì)出的杠桿類加載裝置加載的試件尺寸都不能過大，有學(xué)者計(jì)算表明，對(duì)于40 mm×40 mm×160 mm的試件施加應(yīng)力水平為50%的彎曲應(yīng)力，杠桿臂長需要0.6 m[26]，會(huì)占用很大的平面空間。如果采取縮短杠桿臂的長度，增加配重的方法，會(huì)造成試驗(yàn)結(jié)果不精確，且杠桿臂的減少程度有限。

螺母類、彈簧類、機(jī)械自動(dòng)化類加載裝置基本上可以對(duì)較大尺寸的試件乃至構(gòu)件進(jìn)行加載，不占用較大空間，且多數(shù)學(xué)者均采用梁背立上下疊放，更有利于空間的利用。孫偉等設(shè)計(jì)的將加載架與試件分開的彈簧類加載裝置以及需要外部支架來固定加載儀器組合加載裝置，多數(shù)占用較大空間，也會(huì)限制試件的尺寸。

2.2 試件截面損傷程度

部分學(xué)者研制出的螺母類、彈簧類加載裝置，為了保持施力后荷載保持不變，通常采用在混凝土受彎構(gòu)件端部預(yù)留孔洞，安裝對(duì)拉螺桿的方法，這樣不僅會(huì)損傷試件的截面，造成應(yīng)力集中，而且與混凝土構(gòu)件實(shí)際受力不符。故有學(xué)者采用施力后定期擰固螺母的方法[13]。還有學(xué)者采用了將加載架與試件分開或者如萬小梅設(shè)計(jì)的便攜式加載裝置，用彈簧加載后不卸載，依靠彈簧持力，對(duì)試件沒有損傷。

在需提高認(rèn)識(shí)油茶苗木重要性，加大投入力度。從現(xiàn)狀中看到，容器苗和嫁接苗長勢(shì)比裸根苗良好，造林效果較好[10-11]。為此，在油茶造林中，最大限度地培育更多的容器苗和嫁接苗，使用容器苗和嫁接苗，加大在容器苗和嫁接苗的培育工作力度，這樣更有利于提高苗木的質(zhì)量。

杠桿類、機(jī)械自動(dòng)化類加載裝置一般不會(huì)對(duì)混凝土構(gòu)件截面造成損傷。這些加載裝置一般在梁頂與梁底放置支座與分配梁以施加荷載，梁的根數(shù)增多時(shí)只需在外立面安裝鋼板固定即可。

2.3 施力的精準(zhǔn)程度

杠桿類加載裝置一般通過調(diào)整杠桿長度或者配重的大小控制施加力的大小，加載精度不高，且加載大小不能直接讀出，需要計(jì)算。

螺母類加載裝置可以通過安裝傳感器，通過讀數(shù)以控制加載的大小，但是大部分加載試驗(yàn)以研究混凝土的耐久性為前提，所需時(shí)間長且需連續(xù)工作，傳感器的工作壽命達(dá)不到使用要求。且每套加載裝置安裝一套傳感器成本較高?；蛘咄ㄟ^應(yīng)力扳手的扭矩大小、貼于螺桿上的電阻應(yīng)變片的讀數(shù)控制加載力的大小，但精準(zhǔn)程度都沒有傳感器高，且都需要公式換算得到施加力的大小。

彈簧類加載裝置通過測量彈簧的壓縮量，利用胡克定律計(jì)算施力的大小。但彈簧的勁度系數(shù)是事先通過壓力試驗(yàn)機(jī)測得，在反算力和彈簧二次受壓時(shí)勁度系數(shù)的取值上都有一定的誤差，但誤差較小。

千斤頂類加載裝置一般通過傳感器的讀數(shù)判斷力的大小，加載精度較高。但余紅發(fā)和焦楚杰設(shè)計(jì)的組合加載裝置采用彈簧判斷施力大小，有一定誤差。

2.4 加載裝置的持力穩(wěn)定程度

杠桿類加載裝置可以確保加載的穩(wěn)定，但由于其加載空間大，且一般不需要工具的使用就可改變力的大小，易受人為因素的干擾。

螺母類、千斤頂類加載裝置由于緊固件應(yīng)力松弛和混凝土徐變現(xiàn)象，其中混凝土的徐變影響較小，需要定期調(diào)節(jié)以保持加載的穩(wěn)定性。

彈簧類加載裝置也會(huì)出現(xiàn)緊固件應(yīng)力松弛現(xiàn)象。但是與螺母類對(duì)比小很多。例如，加載后兩者都認(rèn)為螺母擰死摩擦系數(shù)很大，視為固端。對(duì)于螺母類加載裝置，假設(shè)螺桿彈性模量為210 GPa，長度為500 mm，直徑為20 mm，則螺桿變形1 mm所損失的力為132 kN。對(duì)于彈簧類加載裝置，如果使用壓縮彈簧，則彈簧變形1 mm所損失的力不到10 kN。在同樣變形下，螺母類加載裝置力的損失情況是彈簧類加載裝置的10倍多，故彈簧類加載裝置的持力穩(wěn)定性較高。同時(shí)，彈簧類加載裝置的剛度可通過使用不同彈簧或者在使用蝶形彈簧時(shí)改變疊放方式和個(gè)數(shù)調(diào)節(jié)。但其可能會(huì)出現(xiàn)橫向失穩(wěn)問題，需要導(dǎo)向桿。

千斤頂類加載裝置加載原理是千斤頂內(nèi)的油缸體積變化，微小的體積就會(huì)產(chǎn)生很大的力。因此，在持載過程中，千斤頂內(nèi)油缸體積的微小減少會(huì)損失很大的力，持載穩(wěn)定性不高。

2.5 系統(tǒng)的耐久程度和再次利用

由于加載裝置多為金屬質(zhì)地，為提高其耐久性以及適用范圍，一般都做防腐、防銹處理，但對(duì)于螺母類和彈簧類加載裝置，螺桿的絲口位置在反復(fù)施力過程中保護(hù)層會(huì)被破壞。同樣也可以通過提高材質(zhì)要求，如采用低碳鋼、不銹鋼等來增加加載裝置的耐久性。

若試驗(yàn)?zāi)康氖茄芯拷輻l件和荷載耦合，則不論那種加載裝置，在長時(shí)間和多次使用后耐久性都會(huì)下降。但U.Schneider、Klaus-Christian Werner和林毓梅設(shè)計(jì)的杠桿類加載裝置，郉鋒設(shè)計(jì)的彈簧類加載裝置以及黃鵬飛設(shè)計(jì)的千斤頂類加載裝置都是將浸泡溶液與加載構(gòu)件分開，對(duì)加載裝置的耐久性有一定程度的提高。還需注意，彈簧類加載裝置在使用過程中可能會(huì)出現(xiàn)剛度退化，產(chǎn)生塑性應(yīng)變，彈簧壓縮量與荷載不再呈線性變化，但損失量很小，試驗(yàn)過程中可忽略不計(jì)。

每一類加載裝置均可拆卸，方便再次使用。但再次使用時(shí)，杠桿類以及余紅發(fā)和焦楚杰設(shè)計(jì)的組合加載裝置安裝工序較復(fù)雜。除李金玉設(shè)計(jì)的螺母類以及彈簧類加載裝置可拆卸為成套的獨(dú)立加載系統(tǒng)，且占據(jù)空間較小，方便保存。

2.6 適用范圍

杠桿類加載裝置受溫度影響大，一般不能研究荷載與凍融、冷熱循環(huán)的耦合問題，在研究與溶液浸泡耦合問題上，也只能將試件置于溶液中，無法將整個(gè)加載裝置全部浸于溶液中，故只適用于小型試件。除專門研究荷載與凍融循環(huán)、碳化作用耦合外，一般的加載裝置尺寸較大，不能適用于凍融箱、碳化箱。

螺母類加載裝置不能適用于凍融箱，因?yàn)橛冒馐謹(jǐn)Q固的螺栓在凍融循環(huán)中可能會(huì)浸入水或者溶液，將引起螺栓摩擦系數(shù)的變化，摩擦系數(shù)微小的變化會(huì)造成很大的荷載變化[27]。

除Kader Laoubi和張偉平設(shè)計(jì)以外的杠桿類加載裝置、千斤頂類加載裝置，只能對(duì)一個(gè)試件進(jìn)行加載，效率較低，成本較高。同時(shí)千斤頂?shù)氖褂靡矔?huì)提高成本。故彈簧類加載裝置適用范圍較廣。

3 結(jié) 語

多因素耦合作用對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)的損傷程度往往不是單因素作用后損傷程度簡單的疊加，因此僅研究單一變量對(duì)混凝土耐久性的影響從而對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)服役期的劣化做出評(píng)價(jià)是不全面的。

荷載因素被普遍認(rèn)為是研究耐久性必須考慮的因素之一，因此考慮荷載耦合作用下混凝土劣化的加載裝置尤為重要。本文單從混凝土受彎構(gòu)件的角度出發(fā)，將目前國內(nèi)外學(xué)者設(shè)計(jì)制作的加載裝置分為四類，即杠桿類加載裝置、螺母類加載裝置、彈簧類加載裝置以及機(jī)械自動(dòng)化類加載裝置。

通過對(duì)四類加載裝置就可加載試件的尺寸、加載所需空間、試件截面損傷程度、施力的精準(zhǔn)程度、持力穩(wěn)定程度以及系統(tǒng)的耐久性、可循環(huán)性、適用性、性價(jià)比等方面綜合評(píng)定，推薦研究荷載耦合作用下的混凝土受彎構(gòu)件耐久性的學(xué)者使用彈簧類加載裝置。

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Evaluation on the Loading Devices of Concrete Flexural Member Under Coupling Action of Loading

ZHANGGuang-tai,CHENLiu-zhuo,LIYue,CHENBiao-han,WANGQi,CUIXiang

(Civil Construction College, Xinjiang University, Urumchi 830047, China)

The classification of the concrete deterioration loading devices presented by foreign and domestic researchers can be divided into four categories, they are lever-loaded device, nuts-loaded device, spring-loaded device and automated machinery-loaded device. Comprehensive analysis contained the requirements of specimen size and loading space, the damage extent of concrete, the precision degree when force is applying, the stability degree when force is maintaining, durability of the system, reuse or not, scope and cost are given. The advantages and disadvantages of each loading device, spring-loaded device is considered the best. To provide the reference to the person who study of the durability of concrete flexural members under coupling action of loading.

flexural member; durability; coupling action; loading device

2015-10-29

國家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目(51568064)；新疆維吾爾自治區(qū)精品課程；新疆維吾爾自治區(qū)自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目(2014211A006)

張廣泰(1963-)，男，新疆伊犁人，教授，碩士生導(dǎo)師，現(xiàn)主要從事新型材料與抗震加固研究。

Tel.：13899918692；E-mail：zgtlxh@126.com

TU 528.01

A

1006-7167(2016)08-0027-06