[發明專利]多點均布加載柔性連接空間多級分配梁系統及其實施方法

在審

• 申請號: 201810271240.3
• 申請日: 2018-03-29
• 公開（公告）號: CN108827672A
• 公開（公告）日: 2018-11-16
• 發明（設計）人: 陳偉;王強;葉繼紅;趙慶陽;彭基仙
• 申請（專利權）人: 中國礦業大學
• 主分類號: G01M99/00
• 分類號: G01M99/00
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 樓高潮

一種多點均布加載柔性連接空間多級分配梁系統，由多層分配梁構成，由上及下，第一層由一根分配梁構成，第二層由兩根分配梁構成，其余層分配梁數量依次倍增；每層分配梁之間相互平行，且與相鄰層分配梁之間相互垂直，相鄰層分配梁通過銷軸支座實現柔性連接；每根分配梁上表面中間位置通過一個銷軸支座與其上一層分配梁相連接，下表面兩端各通過一個銷軸支座與其下一層分配梁相連；底層分配梁下表面的銷軸支座與試件相連，頂層分配梁上表面的銷軸支座與加載裝置相連。本發明可實現多點均布加載，使集中力的分配由線拓展至面，并且在加載過程中不會因試驗模型的破壞或者大變形而發生塌落，提高了模型平面加載試驗的操作便捷性與安全性。

技術領域

本發明涉及一種多點均布加載柔性連接空間多級分配梁系統及其實施方法，屬于土木工程技術領域。

背景技術

與傳統的鋼筋混凝土結構相比，鋼結構具有綠色環保、抗震性能好、施工速度快、材料可回收利用等特點。隨著國民經濟的飛速發展，我國鋼產量已躍居世界首位，國內鋼結構產業也得到快速發展。但與發達國家相比，我國鋼結構建筑占鋼產量的比重仍明顯偏低，同時，我國建筑結構在節能降耗(可循環)、工業化生產、大企業集團運營，產品標準化、系列化、通用化等方面仍存在明顯差距。我國正處于工業化和城鎮化快速發展階段，年項目建設工程量龐大，資源消耗嚴重，環境惡化壓力巨大，發展綠色建筑已被列為國家中長期科學和技術發展規劃綱要中重點領域中的優先主題，因此，大力發展綠色環保、抗震性能優異的鋼結構建筑符合我國基本國情，對節約資源和能源，減少環境污染，促進社會可持續發展具有重要意義，同時也是加快我國建筑產業化、工業化的一條有效途徑。

鋼結構受力復雜，大多鋼結構試驗需要精準模擬鋼構件的受力情況，因此鋼結構試驗對加載裝置有著更嚴格的要求。現階段，加載試驗中一個加載裝置只能提供單個集中力的施加，因而對于多點均布加載，需要通過增設分配梁進行力的分配。

現有的常規一級分配梁結構如圖1所示，該分配梁02通常由一根鋼梁加墊塊03組合而成。僅能將千斤頂01施加的集中力分配成直線上幾個點的均布加載。但對于大面積構件所需的平面內多點均布加載將無法實現。而且常規分配梁在實驗即將結束時，可能會因實驗構件的破壞或大變形而發生塌落，進而對實驗場地造成一定破壞。

進而，已知的一種新型多級分配梁試驗裝置，是在試驗梁與試驗壓力機之間通過鉸支座疊加多級分配梁，只是從垂直單一方向上增加了分配梁的厚度，以防止試驗過程中分配梁發生彎曲變形，而分配梁在試驗梁的作用面積不變，所以同樣不適用于大面積構件所需的平面內多點均布加載。

發明內容

為了克服現有技術的上述不足，本發明提供一種多點均布加載柔性連接空間多級分配梁系統及其實施方法，實施操作簡單，可實現加載試驗中大面積、大跨度試件或結構的平面內多點均布加載，降低試驗過程中平面內加載不均勻的問題；還可有效避免實驗過程中，因實驗試件破壞或大變形而導致分配梁塌落的問題，進而有效保護實驗場地，提高實驗操作的便捷性與安全性。

本發明解決其技術問題采用的技術方案是：

一種多點均布加載柔性連接空間多級分配梁系統，設置于加載裝置和試件之間，該空間多級分配梁系統由多層分配梁構成，由上及下，第一層由一根分配梁構成，第二層由兩根分配梁構成，第三層由四根分配梁構成，其余層分配梁數量依次倍增；每層分配梁之間相互平行，且與相鄰層分配梁之間相互垂直，相鄰層分配梁通過銷軸支座連接；每根分配梁上表面中間位置通過一個銷軸支座與其上一層分配梁相連接，下表面兩端各通過一個銷軸支座與其下一層分配梁相連；底層分配梁下表面的銷軸支座與試件相連，頂層分配梁上表面的銷軸支座與加載裝置相連。

一種多點均布加載柔性連接空間多級分配梁系統的實施方法，包括以下步驟：

步驟1，將三T型支座板通過螺栓安裝在各根分配梁的上表面板中間位置，雙T型支座板通過螺栓對稱安裝在各根分配梁下表面板兩端部位置，螺栓擰緊；