專利名稱：一種復(fù)合受扭的實驗裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種實驗裝置，特別是一種復(fù)合受扭的實驗裝置。
背景技術(shù)：
近年來，隨著人民生活水平的日益提高和建筑業(yè)的迅猛發(fā)展，人們對建筑功能和建筑美觀形式的需求越來越高，然而由于場地的限制及各種社會環(huán)境因素的影響，不少建筑不可避免地要采用形狀不規(guī)則結(jié)構(gòu)，如曲線橋梁、框架邊梁、托梁、異形柱結(jié)構(gòu)、轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)等，這些結(jié)構(gòu)構(gòu)件的受力十分復(fù)雜，往往處于壓(或拉)彎剪扭等復(fù)合受力狀態(tài)，其強度比常規(guī)的壓(或拉)彎剪構(gòu)件低，因而引起工程結(jié)構(gòu)的可靠性降低，容易導(dǎo)致結(jié)構(gòu)的破壞。為了解決實際工程中受扭因素的影響，自20世紀(jì)初，國外就開始對鋼筋混凝土受扭構(gòu)件進行了大量的研究；我國自七十年代起，加強了對結(jié)構(gòu)受扭的重視，并成立了鋼筋混凝土受扭科研專題組，專題組就多種受扭裝置對構(gòu)件受扭性能的影響進行了大量研究。同濟大學(xué)、天津大學(xué)、東南大學(xué)、西安建筑科技大學(xué)、福州大學(xué)、廣西大學(xué)等高校都自行設(shè)計受扭試驗裝置對受扭構(gòu)件進行了研究。近年來，隨著高層建筑、大跨度結(jié)構(gòu)的快速發(fā)展，型鋼混凝土結(jié)構(gòu)由于其抗震性能強、承載力高、剛度大、延性好、防火防腐性能好等優(yōu)越性，應(yīng)用日益廣泛，而對于型鋼混凝土復(fù)合受力構(gòu)件的受扭研究，尚未見有系統(tǒng)的研究報道。目前國內(nèi)采用的受扭實驗裝置，特別是復(fù)合受扭實驗裝置還存在一些不足之處(I)實驗裝置大多采用千斤頂施加扭矩，只能采用荷載控制方式，很難精確的觀察到構(gòu)件受扭達到極限荷載以后的受力情況；(2)在復(fù)合受扭的研究中，構(gòu)件受扭后，構(gòu)件的平面就會發(fā)生傾斜，施加彎矩和剪力接近極限扭矩時，有傾覆的可能，`對安全造成威脅，不宜繼續(xù)進行加載，導(dǎo)致無法獲取極限荷載及延性性能；(3)現(xiàn)有的復(fù)合受扭加載實驗裝置在施加彎矩和剪力時不易改變剪跨比，這使得復(fù)合受扭實驗的加載裝置不夠靈活。為了更好地揭示復(fù)合受扭作用下構(gòu)件的工作機理，為工程實踐保駕護航，需要研發(fā)出一種性能更優(yōu)越的復(fù)合受扭實驗裝置。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種可以實現(xiàn)復(fù)合受扭測試的復(fù)合受扭的實驗
>J-U ρ α裝直。本發(fā)明以如下技術(shù)方案解決上述技術(shù)問題一種復(fù)合受扭的實驗裝置，其特征是包括電液伺服作動器、加載鋼架梁、固端鋼架梁、反力梁、吊籃、球鉸支座、球鉸、鋼套、地錨桿和螺栓；實驗時加載鋼架梁和固端鋼架梁分別定位在試件兩端；在試件的中部上表面放置兩根對稱安裝的反力梁，反力梁的兩端分別接吊籃和地錨桿；電液伺服作動器安裝在加載鋼架梁上。加載鋼架梁由球鉸支座支承在試件上。
反力梁通過球鉸支承在試件上。地錨桿可隨地槽移動。球鉸置于鋼套上。本發(fā)明的技術(shù)方案與已有技術(shù)相比，具有以下顯著優(yōu)點1、本發(fā)明綜合考慮了復(fù)合受扭下穩(wěn)定施加彎矩和剪力，采用電液伺服作動器施加扭矩，加載制度采用位移控制，與荷載控制相比，位移控制能更好地捕捉荷載下降段，可以精確觀察受扭構(gòu)件達到極限荷載以后的受力情況，為深入分析復(fù)合受扭下構(gòu)件的機理提供基礎(chǔ)；2.通過反力梁把吊籃荷載傳到試件上，并且利用球鉸作為反力梁傳遞彎矩和剪力的支撐點，保證試件扭轉(zhuǎn)后反力梁仍處于平面狀態(tài)，不會發(fā)生傾覆的危險，可以實現(xiàn)穩(wěn)定的施加彎矩和剪力；3、可以通過改變鋼套上的球鉸、反力梁和地錨桿位置的變化來改變剪跨比，使復(fù)合受扭裝置更加靈活。
圖1是本發(fā)明復(fù)合受扭的實驗裝置的軸視圖。圖中1-電液伺服作動器 2-加載鋼架梁 3-固端鋼架梁 4-反力梁 5-吊籃6-球鉸支座7-球鉸8-鋼套9-地錨桿10-螺母11-試件。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的技術(shù)方案進行詳細的描述如圖1所示，本發(fā)明包括電液伺服作動器1、加載鋼架梁2、固端鋼架梁3、反力梁
4、吊籃5、球鉸支座6、球鉸7、鋼套8、地錨桿9和螺母10。其中，由電液伺服作動器1、加載鋼架梁2和球鉸支座6組成扭矩加載系統(tǒng)，反力梁4、吊籃5、球鉸7、鋼套8、地錨桿9和螺母10組成彎矩剪力加載系統(tǒng)。實驗步驟如下①把螺母10-1、10-2、10-3和10_4往上擰松，吊起固端鋼架梁3_1，使兩固端鋼架梁之間的高度比試件11高出50 100mm，然后把螺母10_9、10_10擰緊到固端鋼架梁3_1的下表面，托住固端鋼架梁3-1 ；②把螺母10-5、10-6擰松，將加載鋼架梁2_1往上抬起并用臨時支撐托住，使兩加載鋼架梁之間的距離比試件11高出50 IOOmm ；③預(yù)先放細沙找平固定端和加載端，然后把試件11按要求放到加載裝置上，要求扭矩加載端處試件11截面的中心與球鉸支座6的中心在同一條垂直線上，使試件11嚴(yán)格水平，同時要求試件11與電液伺服作動器I所處的平面垂直；④用吊車托住固端鋼架梁3-1，用細沙在試件11上表面找平后，擰松螺母10-9、10-10至試件11表面以下，輕輕放下固端鋼架梁3-1至試件11上表面，并把螺母10-1、10-2、10-3和10-4擰緊，形成固端約束；⑤把加載鋼架梁2-1的臨時支撐去掉，調(diào)整電液伺服作動器1，放下加載鋼架梁2-1，校正好加載鋼架梁2-1的位置，并擰緊螺母10-5和10-6形成加載端；⑥把在圓鋼管中澆注了混凝土的球鉸7放置到預(yù)先安置在試件11上的鋼套8上，把反力梁4放置在球鉸7上，并通過地錨桿9固定于地槽，用鋼絞線連接反力梁4和地錨桿9，接著把吊籃6連接到反力梁4的另一端，形成彎矩剪力加載系統(tǒng)；⑦最后把加載端處的臨時支座去掉，開始加載試驗。⑧按設(shè)計的彎扭比(或者剪扭比)在吊籃5中放置砝碼，實現(xiàn)穩(wěn)定的施加彎矩和剪力；⑨利用電液伺服作動器施加扭矩，直至試件破壞或荷載下降到極限荷載的85%時
停止試驗。
權(quán)利要求
1.一種復(fù)合受扭的實驗裝置，其特征是包括電液伺服作動器、加載鋼架梁、固端鋼架梁、反力梁、吊籃、球鉸支座、球鉸、鋼套、地錨桿和螺栓；實驗時加載鋼架梁和固端鋼架梁分別定位在試件兩端；在試件的中部上表面放置兩根對稱安裝的反力梁，反力梁的兩端分別接吊籃和地錨桿；電液伺服作動器安裝在加載鋼架梁上。
2.如權(quán)利要求1所述的一種復(fù)合受扭的實驗裝置，其特征是加載鋼架梁由球鉸支座支承在試件上。
3.如權(quán)利要求1所述的一種復(fù)合受扭的實驗裝置，其特征是反力梁通過球鉸支承在試件上。
4.如權(quán)利要求1所述的一種復(fù)合受扭的實驗裝置，其特征是地錨桿可隨地槽移動。
5.如權(quán)利要求1所述的一種復(fù)合受扭的實驗裝置，其特征是球鉸置于鋼套上。
全文摘要
一種復(fù)合受扭的實驗裝置，實驗時加載鋼架梁和固端鋼架梁分別定位在試件兩端；在試件中部上表面放置兩根對稱的反力梁，反力梁兩端分別接吊籃和地錨桿；電液伺服作動器安裝在加載鋼架梁上。本發(fā)明采用電液伺服作動器施加扭矩，加載制度采用位移控制，通過反力梁把荷載傳到試件上，試件扭轉(zhuǎn)后反力梁仍處于平面狀態(tài)，不會發(fā)生傾覆，實現(xiàn)穩(wěn)定的施加彎矩和剪力；還可改變剪跨比，使復(fù)合受扭裝置更加靈活。
文檔編號G01N3/24GK103048207SQ201210538570
公開日2013年4月17日 申請日期2012年12月13日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月13日
發(fā)明者陳宗平, 陳宇良, 薛建陽 申請人:廣西大學(xué)