[發(fā)明專利]一種測量結(jié)構(gòu)梁被動產(chǎn)生軸力的裝置及方法

有效

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• 申請日: 2017-02-14
• 公開（公告）號: CN106644228B
• 公開（公告）日: 2022-10-18
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王麗萍;田穎;羅文文;李桂臣;劉思危;張偉;卜長明
• 申請（專利權(quán)）人: 重慶科技學(xué)院
• 主分類號: G01N3/08
• 分類號: G01N3/08;G01L5/00
• 代理公司: 重慶蘊博君晟知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 50223
• 代理人: 王玉芝

一種測量結(jié)構(gòu)梁被動產(chǎn)生軸力的裝置，包括水平對稱設(shè)置在結(jié)構(gòu)梁兩端的第一鋼板、沿豎向設(shè)置的一對槽型鋼和第二鋼板，槽型鋼設(shè)置在第一鋼板背離結(jié)構(gòu)梁的一側(cè)，第一鋼板、槽型鋼的一端依次穿過結(jié)構(gòu)梁內(nèi)的螺桿并緊固在結(jié)構(gòu)梁上，第二鋼板設(shè)置在槽型鋼的另一端，第二鋼板固接在槽型鋼上；在結(jié)構(gòu)梁的側(cè)邊設(shè)置有鋼棒，鋼棒穿過第二鋼板和槽型鋼后通過螺母a與第二鋼板緊固連接，鋼棒上靠近第二鋼板位置處還套設(shè)有用于測量軸向力的壓力傳感器，本發(fā)明還公開了采用上述裝置測量結(jié)構(gòu)梁被動產(chǎn)生軸力的方法，本發(fā)明利用鋼棒通過螺母a約束梁開裂后的伸長從而被動產(chǎn)生軸向壓力，再通過設(shè)置在鋼棒上的壓力傳感器測出軸向力的數(shù)值，進而測得結(jié)構(gòu)梁的軸力。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)梁技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種測量結(jié)構(gòu)梁被動產(chǎn)生軸力的裝置及方法。

背景技術(shù)

現(xiàn)有技術(shù)中，鋼筋混凝土梁通常作為受彎桿件進行結(jié)構(gòu)設(shè)計時常常忽略梁的軸力，但鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)體系中梁若產(chǎn)生軸力會對其抗彎承載力有很大影響，從而影響到整體結(jié)構(gòu)的抗震能力，影響結(jié)構(gòu)的安全性。由于目前結(jié)構(gòu)構(gòu)件試驗中還無直接模擬結(jié)構(gòu)在地震作用過程中梁如何產(chǎn)生軸力，也沒有非常有效測量結(jié)構(gòu)梁軸力的裝置，所以很難開展關(guān)于梁中產(chǎn)生軸力對其抗彎承載力影響的試驗研究。如何使試驗中結(jié)構(gòu)構(gòu)件中產(chǎn)生軸力，如果結(jié)構(gòu)梁中有軸力如何設(shè)計一種能快速測得結(jié)構(gòu)梁軸力的裝置和方法，是目前結(jié)構(gòu)梁試驗研究中亟待解決的問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種測量結(jié)構(gòu)梁被動產(chǎn)生軸力的裝置及方法，當鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)梁受到低周反復(fù)荷載時，結(jié)構(gòu)梁開裂后伸長，通過該裝置上設(shè)置在結(jié)構(gòu)梁兩側(cè)的鋼棒、第二鋼板和螺母a可以對結(jié)構(gòu)梁的開裂伸長進行約束，從而使結(jié)構(gòu)梁中產(chǎn)生軸力，并通過壓力傳感器可以測出不同伸長時結(jié)構(gòu)梁中產(chǎn)生的軸力。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用了如下技術(shù)方案：

一種測量結(jié)構(gòu)梁被動產(chǎn)生軸力的裝置，包括水平對稱設(shè)置在結(jié)構(gòu)梁兩端的第一鋼板、沿豎向設(shè)置的一對槽型鋼和第二鋼板，所述槽型鋼設(shè)置在第一鋼板背離結(jié)構(gòu)梁的一側(cè)，所述第一鋼板、槽型鋼的一端依次穿過結(jié)構(gòu)梁內(nèi)的螺桿并緊固在結(jié)構(gòu)梁上，所述第二鋼板設(shè)置在槽型鋼的另一端，所述第二鋼板固接在槽型鋼上并將一對槽型鋼連為一體；在所述結(jié)構(gòu)梁的側(cè)邊設(shè)置有鋼棒，所述鋼棒穿過第二鋼板和槽型鋼后通過螺母a與第二鋼板緊固連接，所述鋼棒上靠近第二鋼板位置處還套設(shè)有用于測量軸向力的壓力傳感器。

一種測量結(jié)構(gòu)梁被動產(chǎn)生軸力的方法，使用上述的裝置對結(jié)構(gòu)梁進行測量；試驗操作時，首先通過作動器對十字形鋼筋混凝土梁柱的柱頂側(cè)施加低周反復(fù)水平荷載，利用對稱設(shè)置在結(jié)構(gòu)梁兩側(cè)的固定的鋼棒通過鋼棒自身抗拉剛度限制結(jié)構(gòu)梁開裂后伸長，從而被動產(chǎn)生軸向壓力，再通過穿過鋼棒的壓力傳感器測出軸向力的數(shù)值，進而測得結(jié)構(gòu)梁的軸力。

優(yōu)選的，在所述第一鋼板和槽型鋼之間還設(shè)置有第三鋼板，所述第三鋼板用于將被動產(chǎn)生的軸力集中傳到結(jié)構(gòu)梁中心軸位置。

優(yōu)選的，所述第二鋼板前后對稱設(shè)置在槽型鋼的兩側(cè)，第二鋼板上開設(shè)有使鋼棒穿過的通孔。在槽型鋼的兩側(cè)對稱設(shè)置第二鋼板，便于放置鋼棒及固定鋼棒位置。

優(yōu)選的，所述鋼棒設(shè)置兩根，前后對稱設(shè)置于結(jié)構(gòu)梁的兩側(cè)。在結(jié)構(gòu)梁的前后兩側(cè)對稱設(shè)置鋼棒并且鋼棒穿過槽型鋼和第二鋼板，當結(jié)構(gòu)梁開裂伸長時，螺母a固定鋼棒，鋼棒通過自身的抗拉剛度約束結(jié)構(gòu)梁的伸長，從而產(chǎn)生軸向壓力，螺母a將軸向約束壓力傳遞至壓力傳感器，從而測出軸向力數(shù)值，進而測出結(jié)構(gòu)梁的軸力。

優(yōu)選的，所述槽型鋼內(nèi)還設(shè)置有相對于鋼棒對稱設(shè)置的用于連接槽型鋼的加勁肋。

優(yōu)選的，所述壓力傳感器設(shè)置在第二鋼板和螺母之間，所述壓力傳感器設(shè)置在鋼棒的一端或兩端。通過壓力傳感器測出鋼棒所承受的軸向力，從而得出結(jié)構(gòu)梁的軸力。

優(yōu)選的，所述壓力傳感器與螺母之間還設(shè)置有墊片。