[發(fā)明專利]工程結(jié)構(gòu)構(gòu)件受拉實驗裝置

有效

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• 申請日: 2013-12-06
• 公開（公告）號: CN103674702A
• 公開（公告）日: 2014-03-26
• 發(fā)明（設計）人: 李威;韓林海
• 申請（專利權(quán)）人: 清華大學
• 主分類號: G01N3/08
• 分類號: G01N3/08
• 代理公司: 北京清亦華知識產(chǎn)權(quán)代理事務所(普通合伙) 11201
• 代理人: 賈玉姣

技術(shù)領域

本發(fā)明涉及土木工程中的結(jié)構(gòu)工程領域，更具體地，涉及一種工程結(jié)構(gòu)構(gòu)件受拉實驗裝置。

背景技術(shù)

在結(jié)構(gòu)工程實驗中，通常用物理模型來研究結(jié)構(gòu)整體或者構(gòu)件在各種荷載或作用下的響應，這是結(jié)構(gòu)力學性能研究的重要手段之一。結(jié)構(gòu)整體或構(gòu)件需要通過連接裝置和實驗機連接在一起。

結(jié)構(gòu)構(gòu)件受拉實驗一般分為軸心受拉和偏心受拉兩類。其一，軸心受拉的實驗，一般通過螺栓或者焊接的方式將構(gòu)件和拉力實驗機連接在一起。其二，偏心受拉的實驗用來模擬構(gòu)件受拉力、彎矩耦合作用的工況，這類實驗一般通過設置構(gòu)件和拉力機中軸線的偏心距來實現(xiàn)。

在結(jié)構(gòu)構(gòu)件偏心受拉的實際實驗過程中，由于構(gòu)件本身會在拉力和彎矩作用下產(chǎn)生軸向伸長和彎曲，因此拉力一般通過一個轉(zhuǎn)動鉸支座來施加。偏心距通過構(gòu)件和實驗裝置偏心放置來實現(xiàn)。一般有兩種方式，一種是構(gòu)件兩端設置不同端頭，端頭和構(gòu)件中軸線之間有偏心距，端頭中軸線和拉力機中軸線對齊；另一種是連接裝置有不同偏心距的螺栓孔，構(gòu)件通過螺栓和連接裝置，進而和拉力機連接起來。前者需要針對不同偏心距的構(gòu)件設置不同的端頭，后者偏心距的變化容易受到螺栓孔徑的限制，這兩種方式存在需要改進的空間。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明旨在至少在一定程度上解決現(xiàn)有技術(shù)中的上述技術(shù)問題之一。

為此，本發(fā)明的一個目的在于提出一種結(jié)構(gòu)簡單、傳力明確可靠且可調(diào)節(jié)性強的工程結(jié)構(gòu)構(gòu)件受拉實驗裝置。

根據(jù)本發(fā)明實施例的工程結(jié)構(gòu)構(gòu)件受拉實驗裝置，包括：底座，所述底座具有適于與所述工程結(jié)構(gòu)構(gòu)件相連的連接面，所述底座上設有滑動槽；滑動刀鉸，所述滑動刀鉸沿所述滑動槽的軸向位置可調(diào)地安裝在所述滑動槽內(nèi)；限位件，所述限位件設在所述滑動槽內(nèi)以限制所述滑動刀鉸在所述滑動槽內(nèi)的位置；拉力環(huán)，所述拉力環(huán)與所述滑動刀鉸相連，所述滑動刀鉸相對于所述拉力環(huán)可旋轉(zhuǎn)。

根據(jù)本發(fā)明實施例的工程結(jié)構(gòu)構(gòu)件受拉實驗裝置，將滑動刀鉸位置可調(diào)節(jié)地安裝在底座的滑動槽內(nèi)，通過調(diào)節(jié)滑動刀鉸在滑動槽內(nèi)的位置，可以對工程結(jié)構(gòu)構(gòu)件進行軸心受拉實驗或不同偏心距條件下的偏心受拉實驗，該結(jié)構(gòu)的工程結(jié)構(gòu)構(gòu)件受拉實驗裝置結(jié)構(gòu)簡單，通過拉力環(huán)、滑動刀鉸以及底座的配合，對工程結(jié)構(gòu)構(gòu)件傳力明確可靠，測試準確性高，并且該結(jié)構(gòu)可調(diào)節(jié)性強，使用方便。

另外，根據(jù)本發(fā)明上述實施例的工程結(jié)構(gòu)構(gòu)件受拉實驗裝置，還可以具有如下附加的技術(shù)特征：

根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，所述底座大體形成為立方形，所述底座的下表面形成為連接面，所述連接面上設有用于裝配所述工程結(jié)構(gòu)構(gòu)件的裝配孔。

根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，所述滑動槽設在所述底座的上表面上且形成為開口向上的燕尾槽，所述燕尾槽沿前后方向貫通所述底座的前表面和后表面。

根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，所述滑動刀鉸包括：滑動塊，所述滑動塊的左側(cè)面和右側(cè)面分別形成為與所述燕尾槽適配的斜面；兩個支撐板，兩個所述支撐板沿左右方向間隔開布置地設在所述滑動塊的上表面上；刀鉸，所述刀鉸設在兩個所述支撐板之間且所述刀鉸的兩端穿過所述拉力環(huán)分別與兩個所述支撐板相連，所述刀鉸在所述拉力環(huán)內(nèi)可轉(zhuǎn)動。

根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，所述限位件為兩個，兩個所述限位件分別設在所述滑動槽的左側(cè)面和右側(cè)面上，兩個所述限位件的外側(cè)面分別形成為平面且內(nèi)側(cè)面具有限位齒，所述滑動塊的左側(cè)面和右側(cè)面上設有與所述限位齒嚙合的配合齒。

根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，所述工程結(jié)構(gòu)構(gòu)件受拉實驗裝置還包括：定位件，所述底座的左側(cè)面和右側(cè)面上分別設有與所述滑動槽貫通的第一定位孔，兩個所述限位件的外側(cè)面上分別設有與所述第一定位孔位置對應的第二定位孔，所述定位件依次穿過所述第一定位孔和第二定位孔以固定所述限位件。

根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，所述滑動槽的底面上設有沿前后方向延伸的定位槽，所述滑動塊的下表面上設有與所述定位槽適配的定位塊。

根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，所述拉力環(huán)包括：連接部，所述連接部大體形成為U形，所述連接部上具有楔形孔，所述刀鉸穿過所述楔形孔與兩個所述支撐板相連；承臺，所述承臺設在所述連接部的上端；以及拉桿，所述拉桿設在所述承臺上。

根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，所述刀鉸的截面形成為多邊形，所述多邊形的兩條邊之間構(gòu)成一個開口向上的底角α；所述楔形孔形成為多邊形孔，所述多邊形孔具有一個開口向上的底角β，所述底角β的角度大于所述底角α的角度。

根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，所述底角β和所述底角α分別形成為沿豎直方向?qū)ΨQ的角。

根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，構(gòu)成所述底角β的兩條邊和構(gòu)成所述底角α的兩條邊分別通過圓角相連。