(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210577890.7 (22)申请日 2022.05.26 (71)申请人 福州大学 地址 350108 福建省福州市闽侯县福州大 学城乌龙江北 大道2号福州大 学 (72)发明人 苏家战　祝汇丰　陈宝春　 (74)专利代理 机构 福州元创专利商标代理有限 公司 35100 专利代理师 黄诗锦　蔡学俊 (51)Int.Cl. G01N 3/08(2006.01) G01N 3/02(2006.01) G01M 13/00(2019.01) (54)发明名称 一种钢管约束UHPC柱轴压承载力试验装置 及其试验方法 (57)摘要 本发明涉及一种钢管约束UHPC柱轴压承载 力试验装置及其试验方法， 包括UHPC柱、 设于 UHPC柱两端的加载钢板， 所述UHPC柱从上往下依 次分为上端加载段、 中间试验段以及下端加载 段， 所述中间试验段的外侧套设有外包钢管， 所 述上端加载段和下端加载段的外侧均套设有套 环， 所述套环的内部具有沿竖向压缩变形的变形 件， 套环的两端面分别与加载钢板和外包钢管的 端面相接触。 本发明结构设计简单、 合理， 可避免 加载端部的UHPC柱过早发生局部破坏的问题， 同 时试验时竖向轴压荷载不会作用于中间试验段 的外包钢管， 从而不影 响中间试验 段的钢管仅对 核心UHPC起约束作用的受力状态， 施工方便， 可 应用于钢管约束 UHPC柱的轴压承载力试验研究。 权利要求书1页 说明书3页 附图3页 CN 114894623 A 2022.08.12 CN 114894623 A 1.一种钢管约束UHPC柱轴压承载力试验装置， 其特征在于： 包括UHPC柱、 设于UHPC柱两 端的加载钢板， 所述UHP C柱从上往 下依次分为上端加载段、 中间试验段以及下端加载段， 所 述中间试验段的外侧套设有外包钢管， 所述上端加载段和下端加载段的外侧均套设有套 环， 所述套环的内部具有沿竖向压缩变形 的变形件， 套环的两端面分别与加载钢板和外包 钢管的端面相接触。 2.根据权利要求1所述的一种钢管约束UHPC柱轴压承载力试验装置， 其特征在于： 所述 套环包括若干块从上往下间隔均布的环形钢板， 相邻两块环形钢板之间均设有变形件。 3.根据权利要求2所述的一种钢管约束UHPC柱轴压承载力试验装置， 其特征在于： 所述 变形件为环形橡胶板 。 4.根据权利要求2所述的一种钢管约束UHPC柱轴压承载力试验装置， 其特征在于： 所述 环形钢板的内径与UHPC柱的外径相同， 环形钢板的外径大于 外包钢管的外径。 5.根据权利要求1所述的一种钢管约束UHPC柱轴压承载力试验装置， 其特征在于： 所述 上端加载 段、 中间试验段以及下端加载 段浇筑成一体。 6.一种钢管约束UHPC柱轴压承载力的试验方法， 其特征在于： 包括采用如权利要求1～ 5中任意一项所述的钢管约束 UHPC柱轴压承载力试验 装置， 包含如下步骤： 步骤S1： 根据实际构件尺寸， 制作外包钢管； 步骤S2： 在外包钢管内部灌注UHPC， 形成钢管UHPC柱， 随后进行养护； 步骤S3： 待钢管UHPC柱内部的UHPC柱达到设计强度后， 将钢管UHPC柱分成中间试验段、 上端加载段和下端加载段， 并切断剖开上端加载段和下端加载段 的外包钢 管， 使上端加载 段和下端加载 段仅为UHPC柱； 步骤S4： 在上端加载段和下端加载段的UHPC柱外包一套环， 套环两端 的环形钢板分别 与加载钢板和中间试验段的外包钢管的端面相接触； 步骤S5： 通过加载钢板施加竖向轴压荷载， 套环会对上端加载段和下端加载段的UHPC 柱产生套箍作用， 使得UHPC柱不会发生局部破坏； 步骤S6： 在竖向轴压荷载作用下， 套环会随着构件的压缩变形而协调变形， 使得竖向轴 压荷载不会作用于中间试验段的外包钢管。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 114894623 A 2一种钢管约束UHPC柱轴压承 载力试验装 置及其试验方 法 [0001]技术领域： 本发明涉及一种 钢管约束 UHPC柱轴压承载力试验 装置及其试验方法。 [0002]背景技术： 钢管约束超高性能混凝土 （UHPC） 柱 是在钢管内填充UHPC， 钢管不直接承担竖向轴 压荷载， 只对核心UHP C起约束作用的一种组合柱， 既能避免钢管过早的鼓曲， 又能充分发挥 UHPC超高抗压强度和钢管的抗拉性能， 具有广泛的应用前 景和良好的经济效益。 [0003]目前， 研究人员对钢管约束UHPC柱开展了大量的轴压承载力试验研究。 轴压试验 研究时， 一般采用角磨机将轴压柱两端的钢 管切开一定宽度的缝隙， 并将荷载直接施加作 用在核心UHPC柱上。 然而， 在试验 过程中， 钢管约束UHPC柱经常先发生加载端部核心UHPC柱 局部破坏， 而非构件的整体破坏。 [0004]发明内容： 本发明针对上述现有技术存在的问题做出改进， 即本发明所要解决的技术问题是 提供一种钢管约束UHP C柱轴压承载力试验装置及其试验方法， 结构简单、 合理， 有效避免先 发生加载端部核心UHPC柱局部破坏的问题。 [0005]为了实现上述目的， 本发明采用的技术方案是： 一种钢管约束UHPC柱轴压承载力 试验装置， 包括UHPC柱、 设于UHPC柱两端的加载钢板， 所述UHPC柱从上往 下依次分为上端加 载段、 中间试验段以及下端加载段， 所述中间试验段的外侧套设有外包钢管， 所述上端加载 段和下端加载段的外侧均套设有套环， 所述套环的内部具有沿竖向压缩变形 的变形件， 套 环的两端面分别与加载钢板和外包钢管的端面相接触。 [0006]进一步的， 所述套环包括若干块从上往下间隔均布的环形钢板， 相邻两块环形钢 板之间均设有变形件。 [0007]进一步的， 所述变形件为环形橡胶板 。 [0008]进一步的， 所述环形钢板的内径与UHPC柱的外径相同， 环形钢板的外径大于外包 钢管的外径。 [0009]进一步的， 所述上端加载 段、 中间试验段以及下端加载 段浇筑成一体。 [0010]本发明采用的另外一种技术方案是： 一种钢管约束UHPC柱轴压承载力的试验方 法， 包含如下步骤： 步骤S1： 根据实际构件尺寸， 制作外包钢管； 步骤S2： 在外包钢管内部灌注UHPC， 形成钢管UHPC柱， 随后进行养护； 步骤S3： 待钢 管UHPC柱内部的UHPC柱达到设计强度后， 将钢 管UHPC柱分成中间试 验段、 上端加载段和下端加载段， 并切断剖开上端加载段和下端加载段的外包钢管， 使上端 加载段和下端加载 段仅为UHPC柱； 步骤S4： 在上端加载段和下端加载段的UHPC柱外包一套环， 套环两端的环形钢板 分别与加载钢板和中间试验段的外包钢管的端面相接触； 步骤S5： 通过加载钢板施加竖向轴压荷载， 套环会对上端加载段和下端加载段的 UHPC柱产生套箍作用， 使得UHPC柱不会发生局部破坏；说　明　书 1/3 页 3 CN 114894623 A 3