CN107063665A - 一种限制平面外破坏和保证对称破坏的试验装置 - Google Patents

一种限制平面外破坏和保证对称破坏的试验装置 Download PDF

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邓小芳
麦艺馨
张文硕
罗达
滕晓丹
贺盛
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Abstract

本发明公开了一种限制平面外破坏和保证对称破坏的试验装置，其包括：反力门架；反力横梁，其横设于反力门架上；作动器，其固定于反力横梁上；定向传递杆，其上端与作动器连接；导向座，其通过连接梁架设于反力门架上，且导向座位于作动器的下方；定向传递杆以能够上下滑动的方式套设于导向座上，且定向传递杆的下端穿过导向座；以及连接板，其设置于定向传递杆的下端，连接板用于与试验构件进行连接。本发明通过导向座对定向传递杆的约束使作动器施加的荷载只能竖直向下传递给试验构件，从而避免平面外的破坏，并保证试验构件的对称破坏，以确保平面试验快捷、有效地进行，其结构简单，安全可靠，可重复使用。

Description

一种限制平面外破坏和保证对称破坏的试验装置
技术领域
本发明涉及土木工程平面构件试验领域，特别涉及一种限制平面外破坏和保证对称破坏的试验装置。
背景技术
在以往的土木工程平面构件试验中，一般需通过在试验构件周围设置特殊装置施加约束，以达到限制试验构件的平面外被破坏的目的。这些特殊装置安装设置在试验构件旁边，占据了很大的操作空间，对试验构件试验现象的观察和记录造成了一定的不利影响；同时在实际应用的过程中，这些特殊装置对于保证加载过程中试件对称破坏的难度较大，从而导致了试验结果的准确度备受质疑；另外，土木工程结构试验的构件较大，布置在试验构件周围的较大的特殊装置将会对试验构件的安装、拆除带来一定的不便，从而造成一定的人力财力损失。
公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。
发明内容
本发明的目的在于提供一种限制平面外破坏和保证对称破坏的试验装置，从而克服现有的在土木工程平面构件试验中因需要设置特殊装置而导致占据空间大、影响试验过程的观察和记录以及使用不方便的缺点。
为实现上述目的，本发明提供了一种限制平面外破坏和保证对称破坏的试验装置，其中，包括：反力门架；反力横梁，其横设于所述反力门架上；作动器，其固定于所述反力横梁上；定向传递杆，其上端与所述作动器连接；导向座，其通过连接梁架设于所述反力门架上，且该导向座位于所述作动器的下方；所述定向传递杆以能够上下滑动的方式套设于该导向座上，且所述定向传递杆的下端穿过该导向座；以及连接板，其设置于所述定向传递杆的下端，该连接板用于与试验构件进行连接。
优选地，上述技术方案中，所述定向传递杆为方形杆体，所述导向座设置有与所述定向传递杆对应的方形导向孔，所述定向传递杆以能够上下滑动的方式穿过所述方形导向孔。
优选地，上述技术方案中，所述导向座内设置有两列左右相对分布的导向轴，每个所述导向轴以能够转动的方式设置于所述导向座内，所述定向传递杆从两列所述导向轴之间穿过。
优选地，上述技术方案中，所述定向传递杆的上端焊接有承载板，所述承载板与所述作动器通过螺栓进行连接。
与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：
本发明通过导向座对定向传递杆进行约束，定向传递杆只能沿竖直方向运动，从而使作动器对定向传递杆施加的荷载只能竖直向下传递给试验构件，从而可避免平面外的破坏，并保证试验构件的对称破坏，以确保平面试验快捷、有效地进行。本发明只需对定向传递杆施加约束，突破了以往平面试验中在试验构件周围设置平面外约束来保证试件在平面内破坏的局限，其结构简单，安全可靠，并可重复使用。
附图说明
图1是根据本发明限制平面外破坏和保证对称破坏的试验装置的立体结构示意图。
图2是根据本发明限制平面外破坏和保证对称破坏的试验装置与某一种试验构件进行连接的结构示意图。
主要附图标记说明：
1-反力门架，2-反力横梁，3-作动器，4-定向传递杆，5-导向座，6-连接板，7-连接梁，8-承载板，9-导向轴，10-试验构件。
具体实施方式
下面结合附图，对本发明的具体实施方式进行详细描述，但应当理解本发明的保护范围并不受具体实施方式的限制。
除非另有其它明确表示，否则在整个说明书和权利要求书中，术语“包括”或其变换如“包含”或“包括有”等等将被理解为包括所陈述的元件或组成部分，而并未排除其它元件或其它组成部分。
图1至图2显示了根据本发明优选实施方式的一种限制平面外破坏和保证对称破坏的试验装置的结构示意图，该限制平面外破坏和保证对称破坏的试验装置包括反力门架1、反力横梁2、作动器3、定向传递杆4、导向座5、以及连接板6，参考图1和图2，反力门架1包括两个侧架，两个侧架的下端固定在地面上。反力横梁2横设于反力门架1上，反力横梁2的两端各与一个侧架连接，连接方式可以为螺栓连接，反力横梁2与反力门架1的两个侧架连接后组成H型反力架。作动器3固定于反力横梁2上，定向传递杆4的上端与作动器3连接，作动器3用于对定向传递杆4施加向下的荷载。优选地，定向传递杆4的上端焊接有承载板8，承载板8与作动器3通过螺栓进行连接，承载板8用于承载作动器3传递来的荷载。承载板8为钢板，可以在承载板8上预留螺栓孔，并在作动器3上设置另一个预留有螺栓孔的承载板8，从而使作动器3和定向传递杆4的上端由两个承载板8通过螺栓进行固定连接。反力门架1和作动器3均为本领域的常规部件。
继续参考图1和图2，导向座5通过连接梁7架设于反力门架1上，且导向座5位于作动器3的下方，定向传递杆4以能够上下滑动的方式套设于导向座5上，且定向传递杆4的下端穿过导向座5。导向座5用于对定向传递杆4进行约束，使定向传递杆4在承受荷载时只能竖直向下移动，而不能发生转动或偏摆。优选地，定向传递杆4为方形杆体，其可以为方钢。导向座5设置有与定向传递杆4对应的方形导向孔，定向传递杆4以能够上下滑动的方式穿过方形导向孔。且优选地，导向座5内设置有两列左右相对分布的导向轴9，每列导向轴9包括若干下自上至下分布的导向轴9，每个导向轴9以能够转动的方式设置于导向座5内，定向传递杆4从两列导向轴9之间穿过。定向传递杆4与导向轴9接触紧密，在定向传递杆4移动时，导向轴9发生转动，从而保证定向传递杆4只能沿竖直方向进行移动。导向座5可以由四个钢板通过螺栓连接围设成具有方开导向孔的中空方形铁箱，再在四个钢板围成的方形导向孔内设置两列用于夹着定向传递杆4的导向轴9。而连接梁7可以为两个，导向座5的左右两个钢板各与一个连接梁7的一端连接，连接梁7的另一端与反力门架1的两个侧架连接。连接梁7为方钢，连接梁7的另一端焊接有竖向钢板，竖向钢板设置有螺栓孔，以方便与侧架通过螺栓进行连接。
继续参考图1和图2，连接板6设置于定向传递杆4的下端，连接板6用于与试验构件进行连接。连接板6为钢板，连接板6和承载板8可以为方形或圆形。试验构件10可以通过螺栓连接或焊接的方式与连接板6进行固定连接，其连接安全可靠，作动器3施加的荷载通过定向传递杆4和连接板6的传递后竖直作用于试验构件10，从而保证了对平面外破坏的限制，同时保证了试验构件能够对称破坏。
本发明的试验过程为：把试验构件10和反力门架1固定于地面或工作台上，并使连接板6通过螺孔或者焊接的方式与试验构件10固定连接后，承载板8承担上部作动器3竖直向下施加的荷载，并且通过铁箱子对定向传递杆4的约束作用把荷载传递到与连接板6固定连接的试验构件10上，从而保证只有沿着定向传递杆4轴向的荷载传递到试验构件10上，试验构件10和定向传递杆4均不会发生转动或偏摆，从而可避免试验构件10受到的荷载偏向一侧而导致试验构件10倾斜或被压弯，以防止试验构件10发生平面外的破坏，同时保证试验构件10的对称破坏，有效防止试验构件的一侧先发生破坏。
例如，当试验构件为一个柱体时，如果柱体受到的荷载向一侧发生偏移，柱体容易向一侧倾翻或折弯，从而发生平面外破坏和没有沿柱体的中心线对称分布的破坏。又例如，参考图2所示的某种试验构件10，其除了具有与连接板6连接的中柱外，中柱还通过连杆与两个边柱连接，如果中柱受到的荷载向一侧发生偏移，容易造成中柱向一侧倾翻或折弯而出现平面外破坏，且容易造成一侧的连杆先发生断裂破坏，而无法使两侧的连杆发生对称破坏。通过使用本发明的试验装置能够有效地避免出现荷载发生偏移，从而避免了出现上述的问题。
本发明通过导向座5对定向传递杆4进行约束，定向传递杆4只能沿竖直方向运动，从而使作动器3对定向传递杆4施加的荷载只能竖直向下传递给试验构件10，从而可避免平面外的破坏，并保证试验构件的对称破坏，以确保平面试验快捷、有效地进行。本发明只需对定向传递杆4施加约束，突破了以往平面试验中在试验构件10周围设置平面外约束来保证试件在平面内破坏的局限，其结构简单，安全可靠，并可重复使用。另外，本发明的所有部件均位于试验构件10的上方，从而为加载过程中试验现象的观察记录留下充裕的空间，方便试验现象的记录和描述。
另外，为了能够针对不同结构和形状的试验构件10进行平面构件试验，以提高适用性，本发明的反力横梁2和连接梁7均可以通过螺栓与反力门架1连接，当在反力门架1的侧架上沿纵向设置多个螺栓孔时，可以调整反力横梁7和连接梁7的高度，从而可以根据实际试验需要调整作动器3、定向传递杆4以及导向座5的高度；反力横梁2上也可沿横向设置多个螺栓孔，从而可以调整作动器3和定向传递杆4的左右位置，且连接梁7也可设置多种长度规格，从而可以根据实际试验需要调整导向座5的左右位置；而定向传递杆4的规格、导向座5的规格、方形导向孔的大小以及导向轴9的规格也可根据实际试验需要而进行选用。
前述对本发明的具体示例性实施方案的描述是为了说明和例证的目的。这些描述并非想将本发明限定为所公开的精确形式，并且很显然，根据上述教导，可以进行很多改变和变化。对示例性实施例进行选择和描述的目的在于解释本发明的特定原理及其实际应用，从而使得本领域的技术人员能够实现并利用本发明的各种不同的示例性实施方案以及各种不同的选择和改变。本发明的范围意在由权利要求书及其等同形式所限定。

Claims (4)

1.一种限制平面外破坏和保证对称破坏的试验装置，其特征在于，包括：
反力门架；
反力横梁，其横设于所述反力门架上；
作动器，其固定于所述反力横梁上；
定向传递杆，其上端与所述作动器连接；
导向座，其通过连接梁架设于所述反力门架上，且该导向座位于所述作动器的下方；所述定向传递杆以能够上下滑动的方式套设于该导向座上，且所述定向传递杆的下端穿过该导向座；以及
连接板，其设置于所述定向传递杆的下端，该连接板用于与试验构件进行连接。
2.根据权利要求1所述的限制平面外破坏和保证对称破坏的试验装置，其特征在于，所述定向传递杆为方形杆体，所述导向座设置有与所述定向传递杆对应的方形导向孔，所述定向传递杆以能够上下滑动的方式穿过所述方形导向孔。
3.根据权利要求1所述的限制平面外破坏和保证对称破坏的试验装置，其特征在于，所述导向座内设置有两列左右相对分布的导向轴，每个所述导向轴以能够转动的方式设置于所述导向座内，所述定向传递杆从两列所述导向轴之间穿过。
4.根据权利要求1所述的限制平面外破坏和保证对称破坏的试验装置，其特征在于，所述定向传递杆的上端焊接有承载板，所述承载板与所述作动器通过螺栓进行连接。
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