CN107219068A - 加筋柱壳结构轴压试验装置 - Google Patents

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任慧龙
周学谦
张鸣
杨秋霞
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Abstract

本发明为加筋柱壳结构轴压试验装置，包括上夹具1、加筋柱壳试件2、下夹具3、左立柱4、右立柱5、滑块6、下底板7、紧固螺栓8、连接螺栓9；加筋柱壳试件2上、下端由上夹具1、下夹具3提供刚性固定边界；左右两端根据原曲率向外延伸一定的距离并夹持于左立柱4和右立柱5之间，滑块6通过紧固螺栓8与加筋柱壳试件2连接，左立柱4和右立柱5和滑块6的共同作用提供了加筋柱壳试件2左右两端的刚性固定边界；加筋柱壳试件2在外力作用下可沿着左立柱4和右立柱5垂直向下滑动，以此实现加筋柱壳结构在四边刚性固定边界条件下的轴压试验。调整上夹具1、下夹具3、左立柱4、右立柱5的位置即可用于不同曲率加筋柱壳结构的轴压试验。

Description

加筋柱壳结构轴压试验装置
技术领域
本发明涉及加筋柱壳结构轴压试验领域，具体涉及一种加筋柱壳结构轴压试验装置。
背景技术
加筋柱壳结构是船舶和海洋平台的重要组成部分。根据加筋柱壳结构在海洋结构物中的结构布置，如船舶的舭部，海洋平台的横撑结构，对加筋柱壳结构施加轴向压缩力可以较为合理地模拟其在真实结构中的受力状态，故轴压试验是此类结构强度设计中一项较为重要的工作。在实际结构中，加筋柱壳结构的直边由相邻结构所支撑，其沿径向和环向的位移被限制，并非完全自由。因此，在进行相关试验时，除了设计曲边的相关夹具外，有必要设计相关的固定装置来模拟加筋柱壳结构直边的边界条件。
公开号为CN 103018102A的专利为一种用于柱形曲板轴压稳定性试验的固定夹具，包括下压板、两个形立柱和若干对夹头,其中两个形立柱的水平面分别固定于下压板上且位于待测曲板的两端部直边处,垂直面上分别沿待测曲板的两端部直边分段固定若干对夹头,使得待测曲板的两端部直边夹持于其两侧夹头的中间。发明结构简单,形立柱和夹头的夹持位置可调,适用于多种曲率的曲板测试。
与本发明相比较，上述发明仅能实现柱形曲板直边的简支边界条件，而本发明能够实现加筋柱壳结构轴压试验时结构四边的刚性固定：试件的曲边由外夹具提供刚性固定的边界条件；试件的直边沿原曲率向外延伸并夹持于左右立柱之间，通过滑块和左右立柱的共同作用提供试件直边的刚性固定边界条件，以此实现加筋柱壳结构在四边刚性固定边界条件下的轴压试验。
发明内容
针对目前现有技术中存在的不足，本发明旨在提供一种在加筋柱壳结构轴压试验时刚性固定结构四边的加筋柱壳结构轴压试验装置。
本发明的目的是这样实现的：
加筋柱壳结构轴压试验装置，包括：上夹具1、加筋柱壳试件2、下夹具3、左立柱4、右立柱5、滑块6、下底板7、紧固螺栓8、连接螺栓9组成，其特征在于：所述的加筋柱壳试件2左右直边夹持于左立柱4和右立柱5之间，上端曲边通过紧固螺栓8与上夹具1连接，下端曲边通过紧固螺栓8与下夹具3连接；滑块6通过紧固螺栓8固定在加筋柱壳试件2上；下夹具3通过连接螺栓9与下底板7连接；左立柱4和右立柱5通过连接螺栓9与下底板7连接。
所述的加筋柱壳试验件2的左右两边根据原曲率向外延伸一定的距离。
所述的左立柱4、右立柱5限制加筋柱壳试件2左右两端沿径向的位移及转角；滑块6限制加筋柱壳试件2左右两端沿环向的位移及转角。
所述的上夹具1、下夹具3、左立柱4、右立柱5的位置可调整。
所述的下底板7可通过其上的螺栓孔固定于任意试验基座上。
所述的加筋柱壳试件2横截面的形心通过下底板7的中心线。
本发明的有益效果：
本发明结构简单，易于推广；
本发明能够实现加筋柱壳结构轴压试验时结构四边的刚性固定，从而实现加筋柱壳结构在四边刚性固定边界条件下的轴压试验；
本发明通过调整上夹具1、下夹具3以及左立柱4、右立柱5的固定位置，即可适用于不同曲率加筋柱壳结构的轴压试验。
附图说明
图1是加筋柱壳结构轴压试验装置的三维结构图。
图2是加筋柱壳结构轴压试验装置的三视图。
图3是加筋柱壳结构轴压试验装置中加筋柱壳试件的三视图。
图4是加筋柱壳结构轴压试验装置中上夹具的三视图。
图5是加筋柱壳结构轴压试验装置中下夹具的三视图。
图6是加筋柱壳结构轴压试验装置中立柱的三视图。
图7是加筋柱壳结构轴压试验装置中下底板的三视图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明进行详细说明：
如图1所示，加筋柱壳试件2左右直边夹持于左立柱4和右立柱5之间，上端曲边通过紧固螺栓8与上夹具1连接，下端曲边通过紧固螺栓8与下夹具3连接；滑块6通过紧固螺栓8固定在加筋柱壳试件2上；下夹具3通过连接螺栓9与下底板7连接；左立柱4和右立柱5通过连接螺栓9与下底板7连接；下底板7可通过其上的螺栓孔固定于任意试验基座上。
加筋柱壳试件2的上端与上夹具1连接，上夹具1提供试件上部的刚性固定边界；加筋柱壳试件2的下端与下夹具3连接，下夹具3提供试件下部的刚性固定边界；加筋柱壳试件2夹持于左立柱4和右立柱5之间，左立柱4和右立柱5限制了加筋柱壳试件2左右两端沿径向的位移和转角；滑块6通过紧固螺栓8固定在加筋柱壳试件2上，滑块6限制了加筋柱壳试件2左右两端沿环向的位移和转角；滑块6和左立柱4和右立柱5的共同作用提供加筋柱壳试件2左右两端的刚性固定边界。
试验时，上夹具1可与加载机构相连，加筋柱壳试件2在外力作用下可沿左立柱4和右立柱5垂直向下滑动，实现在四周刚性固定条件下的加筋柱壳结构轴压试验。
对于不同曲率的加筋柱壳试件2，安装时，首先需确保加筋柱壳试件2横截面的形心通过下底板7的中心线，以此确定下夹具3和左立柱4和右立柱5的位置后，再进行装配。
本领域的普通技术人员应意识到，这里所述的实施例仅用以说明本发明的技术方案，应被理解为发明的保护范围并不局限于这样的特别陈述和实施例。凡是根据上述描述做出各种可能的等同替换或改变，均被认为属于本发明的权利要求的保护范围。

Claims (6)

1.加筋柱壳结构轴压试验装置，包括：上夹具(1)、加筋柱壳试件(2)、下夹具(3)、左立柱(4)、右立柱(5)、滑块(6)、下底板(7)、紧固螺栓(8)、连接螺栓(9)组成，其特征在于：所述的加筋柱壳试件(2)左右直边夹持于左立柱(4)和右立柱(5)之间，上端曲边通过紧固螺栓(8)与上夹具(1)连接，下端曲边通过紧固螺栓(8)与下夹具(3)连接；滑块(6)通过紧固螺栓(8)固定在加筋柱壳试件(2)上；下夹具(3)通过连接螺栓(9)与下底板(7)连接；左立柱(4)和右立柱(5)通过连接螺栓(9)与下底板(7)连接。
2.根据权利要求1所述的加筋柱壳结构轴压试验装置，其特征在于：所述的加筋柱壳试验件(2)的左右两边根据原曲率向外延伸一定的距离。
3.根据权利要求1所述的加筋柱壳结构轴压试验装置，其特征在于：所述的左立柱(4)、右立柱(5)限制加筋柱壳试件(2)左右两端沿径向的位移及转角；滑块(6)限制加筋柱壳试件(2)左右两端沿环向的位移及转角。
4.根据权利要求1所述的加筋柱壳结构轴压试验装置，其特征在于：所述的上夹具(1)、下夹具(3)、左立柱(4)、右立柱(5)的位置可调整。
5.根据权利要求1所述的加筋柱壳结构轴压试验装置，其特征在于：所述的下底板(7)可通过其上的螺栓孔固定于任意试验基座上。
6.根据权利要求1所述的加筋柱壳结构轴压试验装置，其特征在于：所述的加筋柱壳试件(2)横截面的形心通过下底板(7)的中心线。
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