[發明專利]一種應用于軸壓試驗的裝配式球鉸/刀鉸轉換支座

在審

• 申請號: 202210781669.3
• 申請日: 2022-07-05
• 公開（公告）號: CN115165532A
• 公開（公告）日: 2022-10-11
• 發明（設計）人: 于磊;王磊;王健;任興旺;張曉星;何震;賈慧
• 申請（專利權）人: 天津市政工程設計研究總院有限公司
• 主分類號: G01N3/02
• 分類號: G01N3/02
• 代理公司: 天津市北洋有限責任專利代理事務所 12201
• 代理人: 琪琛

本發明屬于土木工程技術領域，公開了一種應用于軸壓試驗的裝配式球鉸/刀鉸轉換支座，能夠實現球鉸支座模式和刀鉸支座模式的轉換利用；球鉸支座模式中：上支撐體、下支撐體、底部端板通過螺栓固定連接；上支撐體、下支撐體之間構成球槽且球槽中設置鋼球，鋼球放置在球座上且球座與底部端板固定，鋼球頂部與軸壓試件的下部端板焊接；刀鉸支座模式中：軸壓試件的下部端板、下支撐體、底部端板通過螺栓固定連接；底部端板下部放置刀鉸端板，且底部端板的凹槽與刀鉸端板的刀鉸相配合。本發明能夠根據現場條件快速便捷地拆裝更換，從而適用于兩種支座模式的軸壓試驗，極大提高了試驗準確率和試驗效率，不僅便于橫向比較和優化，而且顯著降低加工成本。

技術領域

本發明屬于土木工程技術領域，具體的說，是涉及一種裝配式鉸支座。

背景技術

鋼結構具有強度高、自重輕、材質均勻，塑性、韌性好，施工速度快等優點，鋼材支座是鋼結構的重要用途之一。支座節點的功能有很多，最主要的一點是能可靠地將上部結構的內力(壓力、拉力等)集中地傳遞到下部結構，同時還可起到釋放某些內力(溫度應力、不利彎矩)，以避免下部主要結構處于非常不利的復雜應力狀態的作用。

鉸支座通常有刀鉸式和球鉸式兩種形式。刀鉸鉸支座是固定鉸支座，它使得結構不能作水平和豎向移動，但可以在支承處繞一點轉動。支座反力通過鉸中心，但大小和方向都是未知的，通常可以通過兩個確定方向的反力來表示。球鉸鉸支座是活動鉸支座，它允許結構在支承處沿平行于支承平面方向移動，在不考慮摩擦力的情況下，這種支座的反力作用點和方向都是確定的，只有它的大小是一個未知量。試驗過程中支座雖然存在轉動，但是任一時刻球鉸和鋼板、刀鉸和凹槽都可以看作緊密貼合。

目前，刀鉸支座和球鉸支座應用較為廣泛，但支座的形式不能便捷地用于工程實際，甚至造成受力情況復雜，接觸面積難以計算，承載力計算不準確，以及在加載過程中支座先發生破壞造成試驗失敗。為了使得試驗結果更加準確，便于橫向比較和優化，設計一種結構簡單、操作方便、可以實現球鉸和刀鉸間轉換利用的鉸支座具有重要意義。

發明內容

本發明要解決的是鉸支座軸壓試驗的相關技術問題，提供了一種應用于軸壓試驗的裝配式球鉸/刀鉸轉換支座，能夠方便地實現球鉸和刀鉸間轉換利用，其結構簡單，操作便捷，安全可靠，因而可以較好地適應實際試驗要求。

為了解決上述技術問題，本發明通過以下的技術方案予以實現：

本發明提供了一種應用于軸壓試驗的裝配式球鉸/刀鉸轉換支座，能夠實現球鉸支座模式和刀鉸支座模式的轉換利用；包括鋼球，上支撐體，下支撐體，螺栓，球座，底部端板，刀鉸端板；

所述上支撐體包括四個相同的上支撐塊組件，四個上支撐塊組件同平面設置且呈方形陣列布置，每個上支撐塊組件設置有弧面凹槽；

所述下支撐體包括四個相同的下支撐塊組件，四個下支撐塊組件同平面設置且呈方形陣列布置，每個上支撐塊組件設置有弧面凹槽；

所述底部端板上表面為平面，下表面設置有凹槽；

所述刀鉸端板下表面為平面，上表面設置有刀鉸，所述刀鉸與所述凹槽相匹配；

在所述球鉸支座模式中：所述上支撐體、所述下支撐體、所述底部端板由上到下設置，并通過螺栓固定連接；四個所述上支撐塊組件一一對應地設置在四個所述下支撐塊組件下部，所述上支撐塊組件和所述下支撐塊組件的弧面凹槽共同形成球槽；所述鋼球位于所述上支撐體、所述下支撐體連接后構成的所述球槽中；所述鋼球放置在所述球座上，并且與所述球座光滑接觸；所述球座位于四個所述下支撐塊組件之間，并且與所述底部端板固定連接；所述鋼球頂部露出于所述上支撐體，并且所述鋼球頂部與軸壓試件的下部端板焊接固定；所述軸壓試件、所述鋼球、所述上支撐體、所述下支撐體、所述底部端板均為對中設置；