[發(fā)明專利]梁構(gòu)件純扭轉(zhuǎn)試驗(yàn)加載裝置及其試驗(yàn)方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201611033030.8
• 申請(qǐng)日: 2016-11-16
• 公開（公告）號(hào): CN106769536B
• 公開（公告）日: 2019-05-31
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 沈孔健;萬水;田俊良;李遂生;劉文娟;郭英杰;施篤錚;郭理學(xué);張建勛
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 東南大學(xué)
• 主分類號(hào): G01N3/22
• 分類號(hào): G01N3/22
• 代理公司: 南京蘇高專利商標(biāo)事務(wù)所(普通合伙) 32204
• 代理人: 張婧

本發(fā)明公開了一種梁構(gòu)件純扭轉(zhuǎn)試驗(yàn)加載裝置，包括對(duì)置于試驗(yàn)梁一端上下表面的扭轉(zhuǎn)上橫梁和扭轉(zhuǎn)下橫梁、以及對(duì)置于試驗(yàn)梁另一端上下表面的夾持上橫梁和夾持下橫梁，扭轉(zhuǎn)下橫梁的一端穿設(shè)有用于提供反作用力的反力架，反力架內(nèi)設(shè)有用于為扭轉(zhuǎn)下橫梁施加載荷的帶測(cè)力傳感器的千斤頂；扭轉(zhuǎn)上橫梁/扭轉(zhuǎn)下橫梁與試驗(yàn)梁上下表面之間設(shè)有滾動(dòng)支撐；扭轉(zhuǎn)下橫梁的下方可轉(zhuǎn)動(dòng)連接有非對(duì)稱結(jié)構(gòu)的扭轉(zhuǎn)支撐墩，且該轉(zhuǎn)動(dòng)中心與試驗(yàn)梁的扭轉(zhuǎn)中心相重合；夾持下橫梁下方固連有夾持支撐墩。本發(fā)明試驗(yàn)梁的邊界條件設(shè)置合理，通過確保扭轉(zhuǎn)下橫梁的轉(zhuǎn)動(dòng)中心為試驗(yàn)梁的扭轉(zhuǎn)中心，以及采用滾動(dòng)支撐釋放試驗(yàn)梁的縱向約束來實(shí)現(xiàn)試驗(yàn)梁的扭轉(zhuǎn)為繞截面扭轉(zhuǎn)中心的純扭轉(zhuǎn)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及結(jié)構(gòu)工程試驗(yàn)裝置及其試驗(yàn)方法，尤其涉及一種梁構(gòu)件純扭轉(zhuǎn)試驗(yàn)加載裝置及其試驗(yàn)方法。

背景技術(shù)

在結(jié)構(gòu)工程中，橋梁、混凝土梁等都可簡(jiǎn)化為梁構(gòu)件，在風(fēng)載荷和地震等復(fù)雜受力作用下，除了受到軸向力和彎矩外，還有扭矩的作用。因此，有必要對(duì)梁構(gòu)件在扭矩作用下的結(jié)構(gòu)性能、破壞機(jī)理進(jìn)行深入研究。目前在梁構(gòu)件的純扭轉(zhuǎn)試驗(yàn)中，當(dāng)采用電液伺服作動(dòng)器作為加載設(shè)備時(shí)，造價(jià)高昂。當(dāng)沒有電液伺服作動(dòng)器作為加載設(shè)備時(shí)，一般采用普通液壓千斤頂作為加載設(shè)備。而在這種情況下，加載裝置較難以獲得試驗(yàn)梁的極限承載能力，主要是因?yàn)殡S著試驗(yàn)梁扭轉(zhuǎn)端的扭轉(zhuǎn)角的增大，千斤頂會(huì)發(fā)生傾斜，當(dāng)傾斜角度達(dá)到一定程度時(shí)，千斤頂將發(fā)生掉落。若沒有設(shè)置特殊裝置時(shí)，試驗(yàn)梁的邊界條件設(shè)置不合理，試驗(yàn)梁的扭轉(zhuǎn)不是繞梁構(gòu)件截面扭轉(zhuǎn)中心的純扭轉(zhuǎn)。

因此，亟待解決上述問題。

發(fā)明內(nèi)容

發(fā)明目的：本發(fā)明的目的是提供一種可保障千斤頂在加載過程中不發(fā)生傾斜且試驗(yàn)梁的扭轉(zhuǎn)為繞截面扭轉(zhuǎn)中心的純扭轉(zhuǎn)的梁構(gòu)件純扭轉(zhuǎn)試驗(yàn)加載裝置。

本發(fā)明的第二目的是提供該加載裝置的試驗(yàn)方法。

技術(shù)方案：為實(shí)現(xiàn)以上目的，本發(fā)明梁構(gòu)件純扭轉(zhuǎn)試驗(yàn)加載裝置，包括對(duì)置于試驗(yàn)梁一端上下表面的扭轉(zhuǎn)上橫梁和扭轉(zhuǎn)下橫梁、以及對(duì)置于試驗(yàn)梁另一端上下表面的夾持上橫梁和夾持下橫梁，所述扭轉(zhuǎn)下橫梁的一端穿設(shè)有用于提供反作用力的反力架，該反力架內(nèi)設(shè)有用于為扭轉(zhuǎn)下橫梁施加載荷的帶測(cè)力傳感器的千斤頂；所述扭轉(zhuǎn)上橫梁/扭轉(zhuǎn)下橫梁與試驗(yàn)梁上下表面之間設(shè)有用于釋放試驗(yàn)梁縱向約束的滾動(dòng)支撐；所述扭轉(zhuǎn)下橫梁的下方可轉(zhuǎn)動(dòng)連接有非對(duì)稱結(jié)構(gòu)的扭轉(zhuǎn)支撐墩，且該轉(zhuǎn)動(dòng)中心與試驗(yàn)梁的扭轉(zhuǎn)中心相重合；所述夾持下橫梁下方固定連接有夾持支撐墩。本發(fā)明試驗(yàn)梁的邊界條件設(shè)置合理，通過確保扭轉(zhuǎn)下橫梁的轉(zhuǎn)動(dòng)中心為試驗(yàn)梁的扭轉(zhuǎn)中心，以及采用滾動(dòng)支撐釋放試驗(yàn)梁的縱向約束來實(shí)現(xiàn)試驗(yàn)梁的扭轉(zhuǎn)為繞截面扭轉(zhuǎn)中心的純扭轉(zhuǎn)。

其中，所述千斤頂外側(cè)圍設(shè)有位于反力架內(nèi)的千斤頂防偏裝置，該千斤頂防偏裝置包括自上而下依次設(shè)置的與千斤頂頂端固定連接的固定板、用于限制千斤頂移動(dòng)的限位架、承載千斤頂?shù)撞康臒o蓋式防偏箱、單向鉸支座和置于扭轉(zhuǎn)下橫梁的上表面的圓柱滾子；所述防偏箱的一相對(duì)側(cè)面上還設(shè)有垂直于扭轉(zhuǎn)下橫梁的一對(duì)側(cè)向支撐鋼板。本發(fā)明通過反力架為裝置提供反作用力，同時(shí)在反力架內(nèi)設(shè)置千斤頂防偏裝置，通過該千斤頂防偏裝置保障千斤頂在隨著試驗(yàn)梁扭轉(zhuǎn)端的扭轉(zhuǎn)角逐漸增大的過程中不發(fā)生傾斜，千斤頂不會(huì)發(fā)生掉落。

優(yōu)選的，所述防偏箱和側(cè)向支撐鋼板相接觸的表面均噴有潤(rùn)滑劑。

進(jìn)一步，所述反力架包括對(duì)稱設(shè)置的反力架立柱和用于連接反力架立柱的反力架橫梁、反力架底座，該反力架橫梁、反力架立柱和扭轉(zhuǎn)下橫梁圍成的空間內(nèi)置有千斤頂和千斤頂防偏裝置；其中，所述反力架橫梁與固定板相連接，所述反力架立柱的內(nèi)側(cè)與限位架和側(cè)向支撐鋼板相連接，該反力架立柱的外側(cè)與反力架斜撐相連接。本發(fā)明的反力架是由鋼板焊接而成，結(jié)構(gòu)牢固，且在反力架的外側(cè)兩邊對(duì)稱設(shè)于反力架斜撐進(jìn)一步增強(qiáng)反力架的支撐能力。