CN108169008A - 一种混凝土构件低周往复试验装置 - Google Patents

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许开成
朱东勉
曹艳明
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Abstract

本发明公开一种混凝土构件低周往复试验装置，该装置包括混凝土试件、夹具、底座，混凝土试的两端下垫有底座，底座的两侧设有刚性支座，混凝土试件的中间上分配梁，混凝土试件的中间下设有下部钢片，分配梁与下部钢片通过第二螺杆连接，分配梁、混凝土试件、下部钢片之间设有第一锚具。本发明的优点在于：本混凝土试件低周往复试验装置使用比较方便，也无需复杂的操作，在加载过程中，夹具、分配梁作为部分整体与上部结构连接，底座、刚性支座作为部分整体与地锚连接，从而维持混凝土试件平面外的稳定性，避免侧向倾覆，提高试验的安全性。

Description

一种混凝土构件低周往复试验装置
技术领域
本发明涉及应用于试验室梁的抗震性能研究，属于土木工程领域，尤其是一种混凝土构件低周往复试验装置。
背景技术
钢筋混凝土结构和预应力混凝土结构通常主要承受静载作用，但在实际工程中有许多结构，此如桥梁或吊车梁等，除了承受静载作用外，还要承受重复循环荷载作用，随着这些结构应用的日益广泛，许多结构处于高应力状态下工作，使得混凝土结构的疲劳成为不可忽视的问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种混凝土构件低周往复试验装置，该装置通过钢板之间的焊接组合结合力的传递使得我们的混凝土试件能够和加载装置结合在一起完成低周往复试验。
本发明的技术方案为：一种混凝土构件低周往复试验装置，该装置包括混凝土试件、夹具、底座，混凝土试件的两端下垫有底座，底座的两侧设有刚性支座，混凝土试件的中间上设有分配梁，混凝土试件的中间下设有下部钢片，分配梁与下部钢片通过第二螺杆连接，第二螺杆的两端部设有第一锚栓，夹具包括插销、第一螺杆、钢板；所述钢板下部中间位置设有一个T形孔洞，分配梁穿过T形孔洞，分配梁、混凝土试件、下部钢片之间设有第一锚具。
所述夹具包括插销、第一螺杆、钢板；所述钢板下部中间位置设有一个T形孔洞，用于连接下部的分配梁，伸出钢板两侧的第二螺杆端部设有8个第一锚栓以提高整个夹具的牢固性，所述分配梁与下部钢片用8根第二螺杆连接，分配梁、下部钢片与混凝土试件之间各设有两个圆柱体第一锚具，所述第一锚具设置在混凝土试件三分点位置，所述刚性支座与刚性支座之间用第二锚具连接，顺时针转动六角螺栓可以固定连接两个刚性支座，所述底座采用矩形钢板制成，底座下部与地锚连接，底座上部与每个刚性支座分别用4个第三锚栓铆接。
所述刚性支座包括一个十字形组合钢板、两个正方形钢片、一个六角螺栓、一个第三螺杆，所述十字形组合钢板两端与正方形钢片、第三螺杆焊接组合，所述第三螺杆外部设有螺纹，所述第三螺杆与第三螺杆之间采用第二锚具紧固连接。
所述夹具上部设有插销和第一螺杆，所述夹具上部设有半通孔，用于与插销连接，顺时针旋转插销可固定插销与夹具，逆时针旋转插销可以将其拆卸，螺杆与夹具内部采用焊接连接，加载时，MTS(疲劳试验机)将会夹住夹具上部螺杆进行低周往复试验。
所述分配梁下端以及下部钢板两侧各设有4个通孔，所述通孔与通孔之间采用第二螺杆以及第二锚栓组合连接，刚性支座下部分钢片四角位置开有圆孔，用来插入第四螺杆，顺时针旋转第三锚栓，可以使刚性支座固定在底座上。
所述螺杆为高强对拉螺杆。
本发明的优点在于：本混凝土试件低周往复试验装置使用比较方便，也无需复杂的操作，在加载过程中，夹具、分配梁作为部分整体与上部结构连接，底座、刚性支座作为部分整体与地锚连接，从而维持混凝土试件平面外的稳定性，避免侧向倾覆，提高试验的安全性。
附图说明
图1为混凝土试件低周往复试验装置的整体结构示意图；
图2为工字梁与下部钢片的组合结构示意图；
图3为夹具的部分结构示意图；
图4为底座与刚性支座的组合结构示意图；
图5为底座与刚性支座的组合结构剖面图；
图6为第二锚具的结构示意图。
图中：1-混凝土试件，2-夹具，3-底座，4-刚性支座；5-插销，6-第一螺杆，7-钢板，8-T形孔洞，9-分配梁，10-第一锚栓，11-下部钢片，12-第二螺杆，13-第一锚具，14-第二锚具，15-六角螺栓，16-矩形钢板，17-第三锚栓，18-十字形组合钢板，19-正方形钢片，20-第三螺杆，21-通孔，22-第二锚栓，23-圆孔，24-第四螺杆。
具体实施方式
下面结合附图和实施实例，对本发明做进一步的详细说明。
本发明是一种结构设计简单、容易操作并且拆卸后不会对影响现有试验装备的其他功能使用，实用性很好的混凝土试件低周往复试验装置。
它主要由混凝土试件、夹具、底座、刚性支座等部分构成。所述夹具包括插销、第一螺杆、钢板，所述钢板下部中间位置设有一个T形孔洞，用于连接下部的分配梁，钢板两侧设有8个第一锚栓以提高整个夹具的牢固性，所述分配梁与下部钢片用8根第二螺杆连接，分配梁、下部钢板与混凝土试件之间各设有两个圆柱体第一锚具，所述第一锚具设置在混凝土试件三分点位置，所述刚性支座与刚性支座之间用第二锚具连接，顺时针转动六角螺栓可以固定连接两个刚性支座，所述刚性支座包括一个十字形组合钢板、两个正方形钢片、一个六角螺栓、一个第三螺杆，所述矩形钢板焊接组合后，两端再与正方形钢片、第三螺杆焊接组合，所述螺杆外部设有螺纹，所述第三螺杆与第三螺杆之间采用第二锚具固定连接，所述底座采用矩形钢板制成，下部与地锚连接，上部与每个刚性支座分别用4个第三锚栓铆接。
进一步的，第一螺杆、第二螺杆、第三螺杆、第四螺杆为预应力工程中使用的高强对拉螺杆。
再进一步的，如图4所示，连接混凝土两侧的刚性支座和底座包括十字形组合钢板、正方形钢片、六角螺栓、第三螺杆、第二锚具、矩形钢板，在优选的实施案例中，刚性支座底座的各部分采用同种高强钢材制成，十字形组合钢板两端与正方形钢片、第三螺杆焊接组合，第三螺杆与第三螺杆之间采用第二锚具铆接组合连接。
再进一步的，刚性支座下部分钢片四角位置开有圆孔，用来插入第四螺杆，顺时针旋转第三锚栓，可以使刚性支座固定在底座上。分配梁下端两侧以及其下部钢板两侧都开有圆孔，用来插入第二螺杆，顺时针旋转第三锚栓，可以使分配梁、混凝土试件以及下部钢板固定连接。
再进一步的，在混凝土试件进行加载前，拼装夹具、分配梁、下部钢片、以及刚性支座和底座，各部分之间的连接采用焊接和铆接相结合的方法，在加载过程中，夹具、分配梁作为部分整体与上部结构连接，底座、刚性支座作为部分整体与地锚连接，从而维持混凝土试件平面外的稳定性，避免侧向倾覆，提高试验的安全性。
再进一步的，本发明的拼装过程是，将底座与地锚相连固定在地面上，将分配梁上部插入夹具的T型孔洞内，再将第二螺杆穿入分配梁及下部钢片孔洞位置，在梁的三分点位置放入圆柱体第一锚具，顺时针拧紧第三锚栓，最后将第四螺杆插入底座和刚性支座的预留孔中，顺时针拧紧第三锚栓，完成装置的拼装，启动MTS咬合夹具上部第一螺杆，完成荷载施加。
以上所述仅为本发明一些典型的实施方法，并非因此局限本发明的权利范围，凡运用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变化，均包含于本发明的权利范围之内。

Claims (6)

1.一种混凝土构件低周往复试验装置，其特征在于：该装置包括混凝土试件(1)、夹具(2)、底座(3)；混凝土试件(1)的两端下垫有底座(3)，底座(3)的两侧设有刚性支座(4)，混凝土试件(1)的中间上设有分配梁(9)，混凝土试件(1)的中间下设有下部钢片(11)，分配梁(9)与下部钢片(11)通过第二螺杆(12)连接，第二螺杆(12)的两端部设有第一锚栓(10)，夹具(2)包括插销(5)、第一螺杆(6)、钢板(7)，所述钢板下部中间位置设有一个T形孔洞(8)，分配梁(9)穿过T形孔洞(8)，分配梁(9)、混凝土试件(1)、下部钢板(11)之间设有第一锚具(13)。
2.根据权利要求1所述混凝土构件低周往复试验装置，其特征在于：所述分配梁与下部钢片(11)用8根第二螺杆(12)连接，分配梁(9)、下部钢片(11)与混凝土试件之间各设有两个圆柱体第一锚具(13)，所述第一锚具设置在混凝土试件三分点位置，所述刚性支座与刚性支座之间用第二锚具(14)连接，顺时针转动六角螺栓(15)固定连接两个刚性支座，所述底座采用矩形钢板(16)制成，下部与地锚连接，上部与每个刚性支座分别用4个第三锚栓(17)铆接。
3.根据权利要求1所述混凝土构件低周往复试验装置，其特征在于：所述刚性支座包括一个十字形组合钢板(18)、两个正方形钢片(19)、一个六角螺栓、一个第三螺杆(20)；所述十字形组合钢板两端与正方形钢片、第三螺杆焊接组合，所述第三螺杆外部设有螺纹，所述第三螺杆与第三螺杆之间采用第二锚具(14)紧固连接。
4.根据权利要求1所述混凝土构件低周往复试验装置，其特征在于：所述夹具上部设有插销和第一螺杆，所述夹具上部设有半通孔，用于与插销连接，顺时针旋转插销固定插销与夹具，逆时针旋转插销将其拆卸，螺杆与夹具内部采用焊接连接，加载时，MTS将会夹住夹具上部螺杆进行低周往复试验。
5.根据权利要求1所述混凝土构件低周往复试验装置，其特征在于：所述分配梁下端以及下部钢板两侧各设有4个通孔(21)，所述通孔与通孔之间采用第二螺杆以及第二锚栓(22)组合连接，刚性支座下部分钢片四角位置开有圆孔(23)，用来插入第四螺杆(24)，顺时针旋转第三锚栓，使刚性支座固定在底座上。
6.根据权利要求1、2、3、4或5所述混凝土构件低周往复试验装置，其特征在于：所述螺杆为高强对拉螺杆。
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