技术摘要：
本发明提供了一种对嵌入式压块进行拉剪组合加载的实验装置和方法，属于夹具技术领域。该实验装置包括夹持固定座、加载组件、力传感器和传力组件；夹持固定座包括机架和高强度螺母；加载组件包括螺纹导杆和加载锤；传力组件包括传力垫板和导轨垫板。所述螺纹导杆用于施  全部
背景技术：
海洋资源的开发和探测随着陆地石油资源的逐渐衰竭变得越来越急迫，海洋资源 的开采不同于陆地，需要有相应的作业平台。对海洋平台或者海上风电的安装都需要相应 的施工设备，其中对风电管桩导管架平台的吊运主要包括在管桩上焊接吊点或吊环以及利 用专业吊具两种方式。焊接吊点需要在钢桩或隔水套管吊装后，施工人员乘吊笼到顶部拆 卸卡环索具，由于此作业属于高空作业，易受海况条件限制，作业风险大，专业吊具则可以 避免这些缺点。专业吊具主要是利用嵌入式连接来吊运管桩，连接强度直接影响设备的性 能，而目前还没有专门用来测试这种嵌入式连接功能压块性能的实验装置。
技术实现要素：
本发明的目的是提供一种能实现对嵌入式压块结构进行拉剪组合加载的实验装 置和方法，为利用嵌入方式起连接作用的吊具的设计和性能测试提供实验数据，尤其是为 起嵌入连接的功能压块结构的设计和测试提供实验依据。 为了解决上述问题，本发明的技术方案为： 一种对嵌入式压块进行拉剪组合加载的实验装置，包括夹持固定座1、加载组件2、 力传感器3和传力组件4。 所述夹持固定座1包括机架11和螺母12。其中，机架11由底板与顶板通过两侧竖板 焊接形成，肋板焊接在两竖板外侧，同时与底板也焊接固定。左竖板的几何中心位置处开有 圆形阶梯通孔，圆形阶梯通孔中位于左竖板内侧孔径大于外侧孔径，并在圆形阶梯通孔的 内侧孔处焊接螺母12。所述底板和顶板上开有导轨槽，左传力垫板41、右传力垫板42和导轨 垫板43在导轨槽中沿直线运动，避免因螺纹导杆的旋转使左传力垫板、右传力垫板和导轨 垫板随螺纹导杆一起发生扭转。 所述加载组件2包括螺纹导杆21和加载锤22。其中，螺纹导杆21包括螺纹杆211和 加载杠杆212；螺纹杆211穿过机架11左竖板上的圆形阶梯通孔与螺母12螺纹连接，通过旋 转螺纹导杆21的加载杠杆212来实现横向加载和卸载。加载锤22包括锤头和传力杆，二者通 过焊接固定，并在锤头和传力杆的连接处焊接肋板；所述锤头与试验机连接，传力杆下部开 有用于固定试样5的槽孔，槽孔深度略小于试样5厚度。 所述传力组件4包括左传力垫板41、右传力垫板42和导轨垫板43。左传力垫板41一 侧通过其上设有的凹槽与螺纹杆211连接，另一侧通过其上设有的连接螺孔与螺栓配合连 接力传感器3。右传力垫板42一侧通过其上设有的凹槽与力传感器3连接，另一侧通过其上 设有的矩形槽与导轨垫板43连接。导轨垫板43的右侧设有为加载锤22提供运动轨道的滑 3 CN 111595679 A 说　明　书 2/4 页 槽，加载锤22通过顶板上的加载窗口插入导轨垫板43的滑槽中，实现竖向加载。 一种上述的对嵌入式压块进行拉剪组合加载的实验装置的使用方法，包括如下步 骤： 步骤A：将各部分组件按顺序组装在一起：先将螺纹导杆21的螺纹杆211通过机架 11左竖板的圆形阶梯通孔插入螺母12中，旋转加载杠杆212使螺纹杆211沿轴向运动一定距 离；将力传感器3和左传力垫板41通过螺栓连接，再将力传感器3、右传力垫板42和导轨垫板 43按各自之间的凹槽或固定槽连接在一起，为防止力传感器和传力组件各部分松开，用绑 定工具如细绳、铁丝暂时将其绑定在一起； 步骤B：加载锤22通过机架11顶板上的加载窗口插入到导轨垫板43的滑槽中，将试 样5按要求放置在加载锤22传力杆上的槽孔中进行固定，调节各组件的位置保证加载中心 和试样5所在位置重合。旋转加载杠杆212使试样5另一侧和检测钢板6初步接触挤紧，并使 检测钢板6另一侧和机架11右竖板的内侧面挤紧； 步骤C：最后调整各部分的相对位置，保证加载中心和试样所在位置重合，解开绑 定工具。将整个实验装置平整地放在拉伸实验机下，将加载锤22的锤头和拉伸实验机的加 载锤对准、力传感器3和对应的显示设备连接，旋转加载杠杆212直到显示设备显示的载荷 值达到设定的载荷值，记录加载的载荷数据； 步骤D：启动拉伸试验机，按所设定的载荷加载并记录载荷数据和变化曲线； 步骤E：关闭拉伸试验机，将实验装置搬移到到他处后，反向旋转加载杠杆212进行 横向和竖向卸载，将试样5取下。 本发明的有益效果是： (1)该实验装置通过夹持固定座位为实验提供基本的加载平台，通过加载组件和 传力组件达到为试件加载的目的，并通过力传感器控制和显示载荷的具体数值。并且加载 组件包括了横向和竖向两个方向的加载组件，实现了试件受拉剪耦合作用的真实加载，本 发明填补了针对此类起嵌入式连接作用的功能压块结构的实验测试的空缺。 (2)本发明结构简单、操作方便、对使用技巧要求低，并且方便对试件进行加载。在 测试过程中可以随时改变载荷的数值，方便和外部的设备进行连接，可以得到加载时的载 荷及位移曲线随时间变化的曲线。 (3)本发明不仅能得到试件加载时的力学响应量，还能得到试件形成的直观的压 痕形状，方便研究嵌入式连接的失效形式和原因。 (4)本发明对试件加载的载荷范围较大，方便测试不同载荷范围下嵌入式连接功 能压块的力学行为和失效形式。 附图说明 图1为本发明所述实验装置的结构示意图。 图2为机架的结构示意图。 图3(a)为螺纹导杆的结构示意图。 图3(b)为加载锤的结构示意图。 图4为左传力垫板的结构示意图；其中(a)为左传力垫板的左视图，(b)为左传力垫 板的右视图。 4 CN 111595679 A 说　明　书 3/4 页 图5为右传力垫板的结构示意图；其中(a)右传力垫板的左视图，(b)为右传力垫板 的右视图。 图6为导轨垫板的结构示意图。 图中：1-夹持固定座；2-加载组件；3-力传感器；4-传力组件；5-试样；6-检测钢板； 11-机架；12-螺母；21-螺纹导杆；211-螺纹杆；212-加载杠杆；22-加载锤；41-左传力垫板； 42-右传力垫板；43-导轨垫板。