[發明專利]一種梁結構滯回試驗的裝置及方法在審
| 申請號： | 202110960992.2 | 申請日： | 2021-08-20 |
| 公開（公告）號： | CN113639943A | 公開（公告）日： | 2021-11-12 |
| 發明（設計）人： | 黃宇;趙迎春;猶元維;劉維勤 | 申請（專利權）人： | 中國航發貴陽發動機設計研究所 |
| 主分類號： | G01M5/00 | 分類號： | G01M5/00 |
| 代理公司： | 貴州派騰知識產權代理有限公司 52114 | 代理人： | 谷慶紅 |
| 地址： | 550000 貴州*** | 國省代碼： | 貴州;52 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 一種 結構 試驗 裝置 方法 | ||
本發明公開了一種梁結構滯回試驗的裝置，包括支撐架,所述支撐架并排設置有左右兩個圓撐，每個圓撐分別貫穿連接有剛性延伸段，剛性延伸段的外端設置有孔洞，孔洞上分別通過加載繩連接有加載裝置。所述剛性延伸段之間通過固定螺栓連接待測梁結構。其中，待測梁結構、固定螺栓與剛性延伸段處于一條直線上。本發明采用力載荷和位移載荷控制相結合的方法，更準確的捕捉梁結構發生塑性大變形之后承載路徑的變化，獲得梁結構在周期往復載荷作用下的滯回特性曲線，從而評估梁體結構的強度儲備是否滿足要求，保障人員和貨物的安全。
技術領域
本發明涉及試驗裝置技術領域，特別是涉及一種梁結構滯回試驗裝置及方法。
背景技術
以往評估梁結構的后極限承載能力時，僅考慮單調載荷的作用，即梁結構在中垂彎矩載荷作用下發生崩潰折斷。實際上，梁結構在進入塑性變形階段后，在中垂和中拱載荷作用下均會產生塑性累積，梁結構的崩潰破壞是塑性累積的結果，進行梁結構的承載能力評估時考慮中垂和中拱彎矩循環作用更加符合實際的情況。
如在周期性的波浪載荷作用下，船體結構產生塑性變形和大變形累積，逐步削弱船體結構的承載能力，船體結構也會發生崩潰折斷。研究梁結構在周期性載荷作用下的非線性承載能力之前，首先需要獲得梁結構的在周期性載荷作用下的滯回特性曲線，具體指工程結構在往復周期載荷作用下的恢復力特性曲線，描述工程結構承載能力與變形之間的關系，為準確評估梁結構的后極限非線性承載能力提供依據。
發明內容
本發明的目的是提供一種梁結構滯回試驗的裝置及方法，在延伸段的孔洞上施加向上或向下的力，通過圓撐的旋轉支點作用在梁結構中部產生中垂或中拱彎矩，依次循環加載，得到梁結構在周期性載荷作用下的滯回特性。
為了實現上述目的，本發明提供一種梁結構滯回試驗裝置，包括支撐架,所述支撐架并排設置有左右兩個圓撐，每個圓撐分別貫穿連接有剛性延伸段，剛性延伸段的外端設置有孔洞，孔洞上分別通過加載繩連接有加載裝置。
所述剛性延伸段之間通過固定螺栓連接待測梁結構。
所述加載裝置包括底座上設置的兩組立板支架，每組立板支架間通過橫撐連接并由連接螺栓固定，橫撐的中線位置套裝有滑輪。
所述滑輪正下方設置有加載螺桿。
所述加載螺桿固定在底座內并貫穿加載盤頂部，加載盤與加載繩連接，并在加載盤的兩側分別安裝上加載螺母與下加載螺母。
所述剛性延伸段外端孔洞與加載盤間的加載繩分為上下兩段，兩段加載繩之間由測力計連接。
所述剛性延伸段靠近測力計的一端安裝位移計。
一種梁結構滯回試驗的方法，包括以下步驟：
將待測梁結構與固定螺栓正確連接，并使加載繩通過滑輪系在加載盤上，調整加載盤的位置，保證加載繩處于豎直狀態；
校正位移計和測力計的讀數并進行歸零操作；
根據滯回試驗中的位移加載幅值Δd″，旋轉上加載螺母，推動加載盤與加載繩向下移動，在延伸段圓孔處產生垂直向上的拉力，最終在梁結構的中部形成中垂彎矩，記錄此加載步下的位移計讀數Δd和測力計讀數ΔF；
調整加載繩的方向，使加載繩直接系在加載盤上，對梁結構施加中拱彎矩，根據下一個加載步的位移加載幅值進行加載，記錄此加載步下位移計讀數Δd和測力計讀數ΔF；
重復步驟(3)和(4)直至完成梁結構在預定周期內的中垂中拱循環加載；
將位移計讀數Δd和測力計讀數ΔF轉換為梁結構的轉角變形θ和彎矩M，從而獲得梁結構在周期往復載荷作用下的滯回特性曲線。
所述轉角變形θ，當θ小于5°時，存在以下數學關系：
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