[發明專利]一種柱的充氣式加載定位裝置及加載定位方法

有效

• 申請號: 201410004387.8
• 申請日: 2014-01-01
• 公開（公告）號: CN103728178A
• 公開（公告）日: 2014-04-16
• 發明（設計）人: 李強;童晶;蔣學
• 申請（專利權）人: 浙江建設職業技術學院
• 主分類號: G01N3/08
• 分類號: G01N3/08;G01N3/02
• 代理公司: 浙江杭州金通專利事務所有限公司 33100
• 代理人: 劉曉春

1.一種柱的充氣式加載定位裝置，其特征在于，所述的加載定位裝置包括垂直升降系統、定位輔助框、水平移動和固定系統，其中：

所述的定位輔助框為中空結構，能夠在水平和豎直方向任意移動，用于支撐受壓柱并保證在加載定位過程中受壓柱始終保持垂直穩定；

所述的水平移動系統和固定系統用于使受壓柱在水平方向任意移動和用于使定位后的定位輔助框和其上的受壓柱保持靜止；

所述的垂直升降系統用于使受壓柱在豎直方向任意移動并保持任意高度，所述垂直升降系統包括”工”型下底板(11)、”工”型上底板(12)、單邊缺口的氣囊(31)、充氣管(32)、放氣管(33)、止回閥(34)、充氣筒(35)、豎向導桿(36)、豎向導套(37)和限位塊(38)；所述氣囊(31)布置在”工”型下底板(11)和”工”型上底板(12)之間并與上”工”型下底板緊密連接，所述氣囊的四周為皺褶形狀，充氣時伸長，放氣時收縮，所述充氣管的一端連接氣囊(31)另一端連接充氣筒(35)，所述放氣管(32)的一端連接氣囊(31)另一端自由，所述止回閥(34)布置在充氣管(32)和放氣管(33)上，所述豎向導桿(36)布置在”工”型下底板(11)頂面的四個角部，所述豎向導套(37)對應導桿(36)的位置布置在”工”型上底板(12)上。

2.根據權利要求1所述的柱的充氣式加載定位裝置，其特征在于：所述水平移動和固定系統包括”工”型下底板(11)和均勻分布在”工”型下底板(11)四個角部的滾珠(21)，所述滾珠(21)鑲嵌在”工”型下底板(11)上且可沿任意方向移動，所述滾珠(21)具有鎖定功能。

3.根據權利要求1或2所述的柱的充氣式加載定位裝置，其特征在于：所述充氣筒(35)為腳踏式或手動式或電動式。

4.根據權利要求1或2所述的柱的充氣式加載定位裝置，其特征在于：所述限位塊(38)為圓形筒體套設在的四個導桿(36)上或者所述限位塊(38)為長方體塊布設在”工”型下底板(11)的四個角部，所述限位塊(38)的高度不小于氣囊(31)放完氣體后的高度。

5.根據權利要求1或2所述的柱的充氣式加載定位裝置，其特征在于：所述定位輔助框包括?“工”型上底板(12)、水平滑動支撐板(13)和水平“⊥”滑槽(14)，所述水平“⊥”滑槽設在”工”型上底板的兩平行端，所述水平“⊥”滑槽的兩端開有圓形孔(16)，所述水平滑動支撐板兩端設有?“⊥”連接頭(15)。

6.根據權利要求1或2所述的柱的充氣式加載定位裝置，其特征在于：所述的氣囊(31)為氣動元件(39)，所述的氣動元件(39)在”工”型下底板(11)上成對均勻對稱布置。

7.根據權利要求6所述的柱的充氣式加載定位裝置，其特征在于：所述的成對均勻對稱布置的氣動元件(39)采用并聯形式連接。

8.根據權利要求6所述的柱的充氣式加載定位裝置，其特征在于：所述的成對均勻對稱布置的氣動元件為單動氣缸。

9.根據權利要求6所述的柱的充氣式加載定位裝置，其特征在于：所述的成對均勻對稱布置的氣動元件為雙動氣缸。

10.根據權利要求1所述的柱的充氣式加載定位裝置的加載方法，其特征在于包括如下步驟：

（1）確定柱的加載位置，即偏心距，所述偏心距為荷載作用位置至柱軸線的距離；

（2）將擬進行受壓試驗的柱子放在定位輔助框上；

（3）關閉放氣管(33)上的止回閥，充氣筒(35)充氣，氣囊(31)上升帶動”工”型上底板(12)沿豎向導桿垂直向上移動，當置于其上的柱子懸空高度大于刀絞支座的高度時（即大于帶凹口的V型第一加載支座和帶V型凸頭的第二加載支座疊加高度之和），關閉充氣管(32)上的止回閥(33)，氣囊(31)不再充氣，”工”型上底板(12)停止運動保持一定高度；

（4）將一刀絞支座放到柱子的頂面，使刀鉸支座V型剖口的尖端在垂直方向準確對準擬加載位置；

（5）水平移動所述的定位輔助框至試驗系統的施力位置處；

（6）將另一刀絞支座放到柱子的下底面加載處，同樣使刀鉸支座V型剖口的尖端在垂直方向準確對準擬加載位置；?

（7）通過步驟（2）—（6）實現對柱子加載位置的對準后，旋松放氣管(33)上的止回閥，氣囊(31)中的氣體放出，氣囊(31)降低，氣囊(31)降低帶動其上的”工”型上底板沿豎向導桿(36)垂直向下移動，當支撐于水平滑動支撐板(13)上的柱子的下底面與刀鉸支座接觸時，柱子的自重由刀鉸支座承擔，關閉放氣管(33)上的止回閥(34)；?

（8）對受壓柱施加荷載使受壓柱在兩端刀鉸支座的作用下保持穩定后，再次旋松放氣管(33)上的止回閥(34)降低”工”型上底板(12)，使其與受壓柱脫離；?

（9）滑動水平滑動支撐板至滑槽兩端的圓形孔，取掉一個水平滑動支撐板，所述的定位輔助框便可從柱子底部移出。