[發明專利]一種裝配式鋼梁整體穩定試驗集中荷載加載裝置及方法

在審

• 申請號: 201810011002.9
• 申請日: 2018-01-05
• 公開（公告）號: CN108007790A
• 公開（公告）日: 2018-05-08
• 發明（設計）人: 張壯南;岳思哲;王春剛
• 申請（專利權）人: 沈陽建筑大學
• 主分類號: G01N3/14
• 分類號: G01N3/14;G01N3/02
• 代理公司: 沈陽東大知識產權代理有限公司 21109
• 代理人: 陳岑

本發明一種裝配式鋼梁整體穩定試驗集中荷載加載裝置及方法，所述裝置包括加載錐釘、加載板、方形鋼管、鋼絞線和加載箱，兩個方形鋼管相互搭接呈交叉狀，加載錐釘插設于兩方形鋼管的搭接處，加載錐釘外壁還設置有螺紋，通過旋接在螺紋上的螺母鎖緊方形鋼管，方形鋼管的四個端部分別通過鋼絞線吊接加載箱，加載板下方固接有待測鋼梁，加載錐釘端部穿過加載板上開設的通孔與所述待測鋼梁相接觸。加載裝置取材方便，制作簡易，可重復利用，裝配式程度高，避免了傳統加載裝置中需要施焊帶來的一系列問題，加載錐釘方便更換、操作簡單，可保證施加荷載的方向和位置均不變，能夠最大限度的減少荷載作用面積，接近集中荷載加載在作用點的理想狀態。

技術領域：

本發明涉及鋼結構技術領域，具體涉及一種裝配式鋼梁整體穩定試驗集中荷載加載裝置及方法。

背景技術：

鋼結構中主要受力構件--鋼梁的穩定問題一直是研究人員和設計人員關注的重點。梁上有集中荷載作用是構件實際受力中常見的情況，所以需要對集中荷載作用下鋼梁的穩定性能進行研究。目前，國內外關于鋼梁穩定的試驗較少，主要是因為加載裝置無法解決的問題。在已有的少數穩定試驗中，常用千斤頂施加集中荷載，而千斤頂加載也存在著顯著的缺點：傳統的千斤頂施加集中荷載時，鋼梁發生彎扭失穩時，加載點位置會偏移，加載方向也不再是豎直向下，隨著變形增大千斤頂將脫離試件表面，導致試驗終止；千斤頂端部是一個圓盤，施加的是面荷載，與理想的集中荷載有偏差。而且，當鋼梁發生彎扭失穩時，千斤頂會阻礙鋼梁的變形開展，導致試驗數據不準確。已有的加載環裝置非裝配式，需要焊接，不易拆卸，尺寸固定。加載環環口面積限定了鋼梁截面尺寸，因此加載環不具有普適性。鑒于加載環是平面內結構而非空間結構體系，在鋼梁平面內的穩定性較難保證，即加載方向的垂直度不易控制。

因此，需要提出一種更適用的裝配式鋼梁整體穩定試驗集中荷載加載裝置及方法，以解決上述問題。

發明內容：

本發明的目的是提供一種裝配式鋼梁整體穩定試驗集中荷載加載裝置及方法，其適用于任意尺寸鋼梁施加集中荷載進行穩定試驗，保證點加載與實際作用集中荷載的情況相符，并在鋼梁失穩時加載點位置不變、繼續施加荷載。

為實現上述目的，本發明采用以下技術方案：

本發明提供的一種裝配式鋼梁整體穩定試驗集中荷載加載裝置，包括加載錐釘、加載板、方形鋼管、鋼絞線和加載箱，兩個所述方形鋼管相互搭接呈交叉狀，在兩個所述方形鋼管的搭接處均設置有第一通孔，所述加載錐釘插設于所述第一通孔中，所述加載錐釘外壁設置有臺階，所述方形鋼管坐設于所述臺階上，所述加載錐釘外壁還設置有螺紋，所述螺紋上旋接有螺母，通過所述螺母鎖緊坐設于所述臺階上的方形鋼管，所述方形鋼管的四個端部分別通過所述鋼絞線連接所述加載箱，所述加載箱懸吊在所述方形鋼管下方，所述加載板置于所述加載錐釘下方，所述加載板下方固接有待測鋼梁，所述加載板上開設有第二通孔，所述加載錐釘靠近所述加載板的一端端部穿過所述第二通孔，與所述待測鋼梁相接觸。

所述待測鋼梁為工字型鋼梁，在所述加載板和所述待測鋼梁的翼緣上固定有夾具，將所述加載板和所述待測鋼梁固接為一體。

所述加載錐釘采用階梯軸結構，其包括第一錐釘部和第二錐釘部，所述第一錐釘部的直徑小于所述第二錐釘部的直徑，所述第一錐釘部為圓柱形結構，在所述圓柱形結構的外壁上設置有螺紋，所述第二錐釘部靠近所述加載板的一端為錐形結構。

所述第一通孔為圓形通孔，其直徑大于所述第一錐釘部的直徑。

所述第二通孔為錐形通孔，其與所述第二錐釘部的錐形結構相配合，所述第二錐釘部的錐形結構穿過所述第二通孔，與所述待測鋼梁相接觸。

所述螺紋設置于所述圓柱形結構外壁的中部，所述圓柱形結構外壁的上部和下部均為光滑面，所述螺紋下端部與所述方形鋼管的上端部相接觸。

所述方形鋼管為空心鋼管。