CN104458408A - 一种新型静力加载实验用圆柱铰转动支座 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种新型静力加载实验用圆柱铰转动支座，主要包括下部底座、上部节点板和夹支支撑三大部分。所述下部底座主要包括平板和半圆柱支撑件；所述上部节点板主要包括上部节点板一、上部节点板二和上部节点板三；所述夹支支撑主要包括螺杆、耳板、挡板和光圆钢筋。本发明的静力加载实验用圆柱铰转动支座构造简单，制作安装方便，承载力高，能够有效模拟单向铰接的边界条件，适用于矩形、H形等多种截面形式的受压构件静力加载试验，可广泛应用于轴心受压构件和偏心受压构件的实验中。
Description
技术领域
本发明属于受压构件实验技术领域，涉及一种新型静力加载实验用圆柱铰转动支座。
背景技术
在受压构件实验中，为模拟受压构件两端铰接的边界条件，需要在受压构件两端设置转动铰支座。现有的转动铰支座主要存在刀铰、销轴等形式，但刀铰支座承载力小，销轴支座在受力较大时往往存在摩擦力过大导致转动受到较大限值的情况，而其他承载力较大的支座往往存在自重过大的缺点。因此，需要制作一种承载力较大、能够自由转动、自重相对较轻且适用于各种受压构件截面形式的新型静力加载实验用转动铰支座。本发明提供了一种新型受压构件静力加载实验用转动铰支座，构造简单，制作安装方便，承载力高，能够有效模拟受压构件端部单向铰接的边界条件，适用于矩形、H形等多种截面形式的受压构件静力加载试验，可广泛应用于轴心受压构件和偏心受压构件的实验中。本发明的静力加载实验用圆柱铰转动支座中的半圆柱支撑件采用45钢或40Cr钢，具有硬度大、受力变形小等特点；上部节点板二尺寸更小，在保证上部节点板受压核心区具有较大刚度的前提下有利于减轻支座自重；夹支支撑采用带孔销轴连接，可随构件不同截面尺寸、形式及偏心值而伸缩及转动调节。
发明内容
本发明所解决的技术问题是：
本发明提供一种构造简单、制作安装方便、承载力高、能够适应各种受压构件截面形式的新型静力加载实验用圆柱铰转动支座，以解决现有受压构件实验转动铰支座存在承载力小、转动能力受限、自重大、适应性差等问题。
为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：
提供一种新型静力加载实验用圆柱铰转动支座，包括下部底座、上部节点板和夹支支撑；其中下部底座由平板1和半圆柱支撑件5连接组成；上部节点板主要包括上部节点板一2、上部节点板二3和上部节点板三4，上部节点板一2与上部节点板二3相连接、上部节点板二3和上部节点板三4相连接，上部节点板一2的底面中部铣成光滑圆弧面，这样上部节点板一2可放置在所述半圆柱支撑件5上，并通过连接条6螺栓连接,在上部节点板一2和上部节点板三4之间设置加劲肋一8和加劲肋二9，在上部节点板三4的上表面设置带孔竖板7和加劲肋三10；夹支支撑部分主要包括螺杆11、耳板12、挡板13、光圆钢筋14、短板15和螺栓 16，其中，螺杆11与耳板12连接，耳板12与短板15通过所述螺栓16连接，挡板13与短板15和光圆钢筋14分别连接。
优选的，所述半圆柱支撑件5的材料为45钢、40Cr钢或其他高硬度、高强度钢材，上部节点板一2、上部节点板二3和上部节点板三4的材料为Q345或更高强度等级的钢材。
优选的，所述平板1与半圆柱支撑件5之间、上部节点板一2与上部节点板二3之间、上部节点板二3与上部节点板三4之间、加劲肋一8和加劲肋二9与所述上部节点板一2和所述上部节点板三4之间、带孔竖板7与上部节点板三4之间、加劲肋三10与上部节点板三4和带孔竖板7之间、螺杆11与所述耳板12之间、挡板13与短板15和光圆钢筋14之间的连接方式均为焊接连接。
本发明的有益效果是：与现有技术相比，本发明的优点如下: 本发明的静力加载实验用圆柱铰转动支座中的半圆柱支撑件采用45钢或40Cr钢，具有硬度大、受力变形小等特点；上部节点板二尺寸更小，在保证上部节点板受压核心区具有较大刚度的前提下有利于减轻支座自重；夹支支撑采用带孔销轴连接，可随构件不同截面尺寸、形式及偏心值而伸缩及转动调节。能够有效模拟受压构件端部单向铰接的边界条件，适用于矩形、H形等多种截面形式的受压构件静力加载试验。
附图说明
图1为新型静力加载实验用圆柱铰转动支座的整体空间图；
图2为新型静力加载实验用圆柱铰转动支座的俯视图；
图3为新型静力加载实验用圆柱铰转动支座的正视图；
图4为新型静力加载实验用圆柱铰转动支座的侧视图；
图5为夹支支撑的整体空间图；
图6为夹支支撑的俯视图；
图7为夹支支撑的正视图；
图8为夹支支撑的侧视图；
图9为新型静力加载实验用圆柱铰转动支座与矩形截面受压构件的组装示意图。
图10为新型静力加载实验用圆柱铰转动支座与H形截面受压构件的组装示意图。
附图标记：1-平板、2-上部节点板一、3-上部节点板二、4-上部节点板三、5-半圆柱支撑件、6-连接条、7-带孔竖板、8-劲肋一、9-加劲肋二、10-加劲肋三、11-螺杆、12-耳板、13-挡板、14-光圆钢筋、15-短板、16-螺栓、17-矩形截面受压构件、18-H形截面受压构件。
具体实施方式
下面将结合说明书附图，对本发明作进一步的说明。
本发明提出的一种新型静力加载实验用圆柱铰转动支座，主要包括下部底座、上部节点板和夹支支撑三个部分，首先根据设计参数分别加工好上述三个部分。
如图1、图2、图3和图4所示，下部底座主要包括平板1和半圆柱支撑件5，半圆柱支撑件5的材料为45钢、40Cr钢或其他高硬度、高强度钢材，制作时将平板1和半圆柱支撑件5焊接连接；上部节点板主要包括上部节点板一2、上部节点板二3和上部节点板三4，上部节点板一2与上部节点板二3之间、上部节点板二3和上部节点板三4之间均通过焊缝连接，并且三者的材料均采用Q345、 Q420钢、Q460钢、Q500钢、Q550钢、Q620钢或Q690钢或其它更高强度等级的钢材，上部节点板一2的底面中部铣成光滑圆弧面；在上部节点板一2和上部节点板三4之间设置加劲肋一8和加劲肋二9，加劲肋一8和加劲肋二9通过焊缝与上部节点板一2和上部节点板三4相连接；在上部节点板三4的上表面设置带孔竖板7和加劲肋三10，三者之间通过焊缝连接。
如图5、图6、图7和图8所示，夹支支撑部分主要包括螺杆11、耳板12、挡板13、光圆钢筋14、短板15和螺栓16。其中：螺杆11与耳板12焊接连接，耳板12与短板15通过所述螺栓16连接，挡板13与短板15和光圆钢筋14均为焊接连接。
在分别加工好下部底座、上部节点板和夹支支撑三个部分之后，可以进行装置的组装。
如图9和图10所示，为本新型静力加载实验用圆柱铰转动支座分别应用于矩形截面和H形截面受压构件实验的实例。在组装过程中，先对下部底座与上部节点板进行组装，将上部节点板一2放置在半圆柱支撑件5上，使上部节点板一2底面圆弧中心线与半圆柱支撑件5圆弧表面中心线相重合，然后采用连接条6通过螺栓将下部底座和上部节点板相连；再对夹支支撑与上部节点板进行组装，将螺杆11穿过带孔竖板7上预留的孔洞内；然后将矩形截面受压构件17或H形截面受压构件18放置于上部节点板三4的上表面，进行定位和对中；最后将光圆钢筋14与实验受压构件的表面贴紧后，再将螺杆11上的螺母拧紧，完成整套装置的安装。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (4)
1.一种新型静力加载实验用圆柱铰转动支座，其特征在于包括下部底座、上部节点板和夹支支撑；其中下部底座由平板（1）和半圆柱支撑件（5）连接组成；上部节点板主要包括上部节点板一（2）、上部节点板二（3）和上部节点板三（4），上部节点板一（2）与上部节点板二（3）相连接、上部节点板二（3）和上部节点板三（4）相连接，上部节点板一（2）的底面中部铣成光滑圆弧面，这样上部节点板一（2）可放置在所述半圆柱支撑件（5）上，并通过连接条（6）螺栓连接,在上部节点板一（2）和上部节点板三（4）之间设置加劲肋一（8）和加劲肋二（9），在上部节点板三（4）的上表面设置带孔竖板（7）和加劲肋三（10）；夹支支撑部分主要包括螺杆(11)、耳板(12)、挡板(13)、光圆钢筋(14)、短板(15)和螺栓 (16)，其中，螺杆（11）与耳板（12）连接，耳板（12）与短板（15）通过所述螺栓（16）连接，挡板（13）与短板（15）和光圆钢筋（14）分别连接。
2.根据权利要求1所述的一种新型静力加载实验用圆柱铰转动支座，其特征在于，所述半圆柱支撑件（5）的材料为45钢或40Cr钢，上部节点板一（2）、上部节点板二（3）和上部节点板三（4）的材料为普通钢或高强钢。
3.根据权利要求2所述的一种新型静力加载实验用圆柱铰转动支座，其特征在于，上部节点板一（2）、上部节点板二（3）和上部节点板三（4）的材料为Q345钢、Q420钢、Q460钢、Q500钢、Q550钢、Q620钢或Q690钢。
4.根据权利要求1所述的一种新型静力加载实验用圆柱铰转动支座，其特征在于，所述平板（1）与半圆柱支撑件（5）之间、上部节点板一（2）与上部节点板二（3）之间、上部节点板二（3）与上部节点板三（4）之间、加劲肋一（8）和加劲肋二（9）与所述上部节点板一（2）和所述上部节点板三（4）之间、带孔竖板（7）与上部节点板三（4）之间、加劲肋三（10）与上部节点板三（4）和带孔竖板（7）之间、螺杆（11）与所述耳板（12）之间、挡板（13）与短板（15）和光圆钢筋（14）之间的连接方式均为焊接连接。
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