CN108801763B - 可多点局部独立传递竖向荷载的分配梁及其实施方法 - Google Patents

Abstract

一种可多点局部独立传递竖向荷载的分配梁，包括分配梁本体，分配梁本体主要由一个开洞箱型体梁、多个独立局部荷载传递件及两个T型件拼装组成，多个独立局部荷载传递件位于开洞箱体梁底面各底板间的间隔处，独立局部荷载传递件由连接一体的U型垫板及传力螺杆组合而成，独立局部荷载传递件通过U型垫板与开洞箱型体梁可拆卸连接，传力螺杆穿过开洞箱型体梁后连接加载装置，T型件位于开洞箱型体梁的两侧，开洞箱型体梁通过T型件与外部装置连接。本发明除具有常规分配梁约束及均匀加载等常规功能外，还可进行局部多点的独立竖向加载，可实现多列柱墙体中每根柱的独立竖向加载，由此有效避免加载试验过程中各分配的力与实际不符的情况。

Description

可多点局部独立传递竖向荷载的分配梁及其实施方法

技术领域

本发明涉及一种加载实验用分配梁，尤其是一种可多点局部独立传递竖向荷载的分配梁及其实施方法，属于土木工程技术领域。

背景技术

加载实验是土木工程实验中重要的一种实验类型，加载实验可正确模拟试件模型在实际工程结构中的受力状态，对于土木工程中结构的研究具有重要的意义。一套完整的加载系统通常由多种不同类型的装置组成，而分配梁在大量的加载实验中往往是必不可少的装置。

现有分配梁一方面可以实现加载实验过程中对加载试件的约束与固定，另一方面可实现加载器所施加的力的传递。现有单根分配梁的结构通常为工字钢或箱体型，所进行的力的传递，只能实现分配梁自身长度方向上的均布或者多点的均布加载，被加载的多个试件通常依照自身刚度进行力的分配，由此会造成实验加载与实际工程结构中构件受力不符的情况。

现有常规分配梁无法对不同位置的构件进行单独的力的加载，而实际工程中的受力构件，在很多情况下并非真正的均匀受力，因而此类构件在加载试验过程中，对分配梁的要求便从均匀传递荷载转为非均匀传递。

发明内容

为了克服现有技术的上述不足，本发明提供一种可多点局部独立传递竖向荷载的分配梁及其实施方法，能够实现分配梁局部多点的独立非均布加载，进而能提高该类加载试验的适用性。

本发明解决其技术问题采用的技术方案是：

一种可多点局部独立传递竖向荷载的分配梁，包括分配梁本体，所述的分配梁本体主要由一个开洞箱型体梁、多个独立局部荷载传递件及两个T型件拼装组成，多个独立局部荷载传递件位于开洞箱体梁底面各底板间的间隔处，独立局部荷载传递件由连接一体的U型垫板及传力螺杆组合而成，独立局部荷载传递件通过U型垫板与开洞箱型体梁可拆卸连接，传力螺杆穿过开洞箱型体梁后连接加载装置，T型件位于开洞箱型体梁的两侧，开洞箱型体梁通过T型件与外部装置连接。

一种可多点局部独立传递竖向荷载的分配梁的实施方法，包括以下步骤：

步骤1、以钢板为原料，使用冲压或焊接工艺批量生产开洞箱型体梁、U型垫板、传力螺杆及T型件；

步骤2、将传力螺杆的长度与底垫板厚度相同的一端螺纹段与独立局部荷载传递件的底垫板螺栓孔对应连接，将组装好的独立局部荷载传递件放置到开洞箱型体梁底板间的间隔中；

步骤3、实验开始前，将放置好的独立局部荷载传递件与开洞箱型体梁，通过U型垫板侧垫板上的侧垫板螺栓孔及开洞箱型体梁侧板上的侧板螺栓孔进行螺栓连接，螺栓拧紧；

步骤4、将T型件与开洞箱型体梁端板贴合对正放置，并通过T型件的连接底板上的连接底板螺栓孔与开洞箱型体梁端板上的端板螺栓孔进行螺栓连接；

步骤5、将上述步骤组装好的分配梁本体，放至所需安装位置，通过T型件的悬臂板上的孔洞与外部装置进行螺栓连接；

步骤6、将传力螺杆另外一端带螺纹段与加载装置相连；

步骤7、实验开始时，将独立局部荷载传递件与开洞箱型体梁连接的螺栓松卸下来；实验结束后，松卸下传力螺杆与加载装置的连接，重新将独立局部荷载传递件与开洞箱型体梁进行螺栓连接。

相比现有技术，本发明的一种可多点局部独立传递竖向荷载的分配梁及其实施方法，其分配梁通过有间距的设置多块开洞箱型体梁底板，以及安装的独立局部荷载传递件，可实现多种加载方式。独立局部荷载传递件与开洞箱型体梁通过螺栓有效连接时，可实现两者的紧密贴合，成为一个整体，进而保持住常规分配梁的一切功能。当独立局部荷载传递件上的螺栓松卸下来时，独立局部荷载传递件即处于可上下移动状态，分配梁的局部位置即可通过加载装置进行单独的加载，进而实现该分配梁的非均布加载。本发明的分配梁还通过两侧的T型件与外部装置进行连接，可实现分配梁在实验过程中的固定，分配梁固定时即可对独立局部荷载传递件上的螺栓进行松卸。T型件不与外部装置连接时，即可实现分配梁的上下移动。其实施操作简单，既可保持常规分配梁对加载试件提供面外约束，以及对加载试件进行均布加载的功能，又可实现加载试验中单根分配梁下多点局部独立非均布加载，其局部加载的位置可根据实际工程需要进行设计。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1a是本发明实施例分配梁的立体图。

图1b是图1a中开洞箱型体梁顶板的平面图。

图1c是图1a中开洞箱型体梁侧板的平面图。

图1d是图1a中开洞箱型体梁端板的平面图。

图1e是图1a中开洞箱型体梁底板的平面图。

图2a是独立局部荷载传递件的结构示意图。

图2b是图2a中U型垫板的底垫板的平面图。

图2c是图2a中U型垫板的侧垫板的平面图。

图2d是图2a中传力螺杆的平面图。

图3a是图1a中T型件的立体图。

图3b是图3a中连接底板的平面图。

图3c是图3a中悬臂板的平面图。

图中：1、开洞箱型体梁顶板；1-1、圆形孔洞；1-2、顶板螺栓孔；2、开洞箱型体梁侧板；2-1、侧板螺栓孔；3、开洞箱型体梁端板；3-1、端板螺栓孔；4、开洞箱型体梁底板；4-1、底板螺栓孔；5、独立局部荷载传递件；5-1、U型垫板；5-1-1、底垫板；5-1-2、侧垫板；5-2、传力螺杆；5-2-1、短螺纹端；6、T型件；6-1、连接底板；6-1-1、连接底板螺栓孔；6-2、悬臂板；6-2-1、孔洞。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明的保护范围。

图1a至图3c示出了本发明一个较佳的实施例的结构示意图，图1a中的一种可多点局部独立传递竖向荷载的分配梁，包括分配梁本体，所述的分配梁本体主要由一个开洞箱型体梁、多个独立局部荷载传递件5及两个T型件6拼装组成，多个独立局部荷载传递件5位于开洞箱体梁底面各底板间的间隔处，独立局部荷载传递件5由连接一体的U型垫板5-1及传力螺杆5-2组合而成(见图2a)，独立局部荷载传递件5通过U型垫板5-1与开洞箱型体梁可拆卸连接，传力螺杆5-2穿过开洞箱型体梁后连接加载装置，T型件6位于开洞箱型体梁的两侧，开洞箱型体梁通过T型件6与外部装置连接。其中，所述的开洞箱型体梁由一块开洞箱型体梁顶板1、两块开洞箱型体梁侧板2、两块开洞箱型体梁端板3及多块开洞箱型体梁底板4焊接而成，开洞箱型体梁顶板1位于箱型体梁顶面，开洞箱型体梁侧板2与开洞箱型体梁端板3分别位于开洞箱型体梁顶板1长边方向两侧及两端，并与开洞箱型体梁顶板1相互垂直，各开洞箱型体梁底板4等间距布置于箱型体梁底面。

参见图1b，所述的开洞箱型体梁顶板1为矩形板，其板厚为10～50mm，沿中线等间距开设多个圆形孔洞1-1，圆形孔洞1-1直径比顶面板宽度小100～500mm，各圆形孔洞1-1之间等间距开设多个顶板螺栓孔1-2。

参见图1c，所述的开洞箱型体梁侧板2为矩形板，其长度与开洞箱型体梁顶板1长度相同，沿长边方向等间距开设多个带螺纹的侧板螺栓孔2-1。

参见图1d，所述的开洞箱型体梁端板3为矩形板，其长度不小于开洞箱型体梁侧板2宽度与开洞箱型体梁顶板1厚度之和，其宽度与开洞箱型体梁顶板1的宽度相等，其上均匀开设多个带螺纹的端板螺栓孔3-1。

参见图1e，所述的开洞箱型体梁底板4为矩形板，等间距有间隔的布置于箱型体梁底面，各相邻开洞箱型体梁底板4边与边之间的净空与开洞箱型体梁顶板1上的圆形孔洞1-1上下对正，底板中部开设有带螺纹的底板螺栓孔4-1，该底板螺栓孔4-1与开洞箱型体梁顶板1上的一个顶板螺栓孔1-2上下贯通对应。

如图2b和图2c所示，所述的U型垫板5-1由一个底垫板5-1-1和两个侧垫板5-1-2焊接而成，底垫板5-1-1宽度较与之对应的开洞箱型体梁底板4的间隔的宽度小0～30mm，底垫板5-1-1的长度较开洞箱型体梁底板4的宽度加两个开洞箱型体梁侧板2厚度之和大5～20mm，每块底垫板5-1-1中心均开设一个带螺纹的底垫板螺栓孔；底垫板5-1-1的底面与开洞箱型体梁底板4的底面处于同一平面；两块侧垫板5-1-2位于底垫板5-1-1两端，并与底垫板5-1-1相互垂直，尺寸、规格均相同，宽度与底垫板5-1-1相等，高度较箱型体梁侧板高度小100～500mm，每块侧垫板5-1-2中部在与开洞箱型体梁侧板2同高度位置开设一个侧垫板螺栓孔，该侧垫板螺栓孔的尺寸与开洞箱型体梁侧板2上侧板螺栓孔2-1的尺寸一致。

参见图2d，所述的传力螺杆5-2由高强钢制作而成，其长度较开洞箱型体梁的高度大100～800mm，其直径较箱型体梁顶板上圆形孔洞1-1的直径小10～500mm；传力螺杆5-2的两端均设有螺纹，两端螺纹段的直径比不带螺纹的中间段小5～20mm，其中一端螺纹段的长度与U型垫板5-1的底垫板5-1-1厚度相等。

如图3a、图3b和图3c所示，所述的T型件6由连接底板6-1与悬臂板6-2焊接而成，连接底板6-1的尺寸、规格与开洞箱型体梁端板3相同，其上均匀开设有多个连接底板螺栓孔6-1-1，其位置与开洞箱型体梁端板3上的端板螺栓孔3-1相同，其规格、尺寸不低于开洞箱型体梁端板3上的端板螺栓孔3-1的规格与尺寸；悬臂板6-2为矩形板，位于连接底板6-1中线位置，并与连接底板6-1相互垂直，悬臂板6-2宽度与连接底板6-1的宽度相同，其上开设有多个孔洞6-2-1。

本发明的一种可多点局部独立传递竖向荷载的分配梁的实施方法，包括以下步骤：

步骤1、以钢板为原料，使用冲压或焊接工艺批量生产开洞箱型体梁、U型垫板5-1、传力螺杆5-2及T型件6；

步骤2、将传力螺杆5-2的长度与底垫板5-1-1厚度相同的一端螺纹段(即图2d中短螺纹端5-2-1)与独立局部荷载传递件5的底垫板螺栓孔对应连接，将组装好的独立局部荷载传递件5放置到开洞箱型体梁底板4间的间隔中；

步骤3、实验开始前，将放置好的独立局部荷载传递件5与开洞箱型体梁，通过U型垫板5-1侧垫板5-1-2上的侧垫板螺栓孔及开洞箱型体梁侧板2上的侧板螺栓孔2-1进行螺栓连接，螺栓拧紧；

步骤4、将T型件6与开洞箱型体梁端板3贴合对正放置，并通过T型件6的连接底板6-1上的连接底板螺栓孔6-1-1与开洞箱型体梁端板3上的端板螺栓孔3-1进行螺栓连接；

步骤5、将上述步骤组装好的分配梁本体，放至所需安装位置，通过T型件6的悬臂板6-2上的孔洞6-2-1与外部装置进行螺栓连接；

步骤6、将传力螺杆5-2另外一端带螺纹段与加载装置相连；

步骤7、实验开始时，将独立局部荷载传递件5与开洞箱型体梁连接的螺栓松卸下来；实验结束后，松卸下传力螺杆5-2与加载装置的连接，重新将独立局部荷载传递件5与开洞箱型体梁进行螺栓连接。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明做任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质，对以上实施例所做出任何简单修改和同等变化，均落入本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种可多点局部独立传递竖向荷载的分配梁，包括分配梁本体，其特征是：所述的分配梁本体主要由一个开洞箱型体梁、多个独立局部荷载传递件(5)及两个T型件(6)拼装组成，所述的开洞箱型体梁由一块开洞箱型体梁顶板(1)、两块开洞箱型体梁侧板(2)、两块开洞箱型体梁端板(3)及多块开洞箱型体梁底板(4)焊接而成，各相邻开洞箱型体梁底板(4)边与边之间的净空与开洞箱型体梁顶板(1)上的圆形孔洞(1-1)上下对正，底板中部开设有带螺纹的底板螺栓孔(4-1)，该底板螺栓孔(4-1)与开洞箱型体梁顶板(1)上的一个顶板螺栓孔(1-2)上下贯通对应，多个独立局部荷载传递件(5)位于开洞箱体梁底面各底板间的间隔处，独立局部荷载传递件(5)由连接一体的U型垫板(5-1)及传力螺杆(5-2)组合而成，独立局部荷载传递件(5)通过U型垫板(5-1)与开洞箱型体梁可拆卸连接，传力螺杆(5-2)穿过开洞箱型体梁后连接加载装置，T型件(6)位于开洞箱型体梁的两侧，开洞箱型体梁通过T型件(6)与外部装置连接。

2.根据权利要求1所述的一种可多点局部独立传递竖向荷载的分配梁，其特征是：所述的开洞箱型体梁顶板(1)位于箱型体梁顶面，开洞箱型体梁侧板(2)与开洞箱型体梁端板(3)分别位于开洞箱型体梁顶板(1)长边方向两侧及两端，并与开洞箱型体梁顶板(1)相互垂直，各开洞箱型体梁底板(4)等间距布置于箱型体梁底面。

3.根据权利要求2所述的一种可多点局部独立传递竖向荷载的分配梁，其特征是：所述的开洞箱型体梁顶板为矩形板，其板厚为10～50mm，沿中线等间距开设多个圆形孔洞(1-1)，圆形孔洞(1-1)直径比顶面板宽度小100～500mm，各圆形孔洞(1-1)之间等间距开设多个顶板螺栓孔(1-2)。

4.根据权利要求3所述的一种可多点局部独立传递竖向荷载的分配梁，其特征是：所述的开洞箱型体梁侧板(2)为矩形板，其长度与开洞箱型体梁顶板(1)长度相同，沿长边方向等间距开设多个带螺纹的侧板螺栓孔(2-1)。

5.根据权利要求4所述的一种可多点局部独立传递竖向荷载的分配梁，其特征是：所述的开洞箱型体梁端板(3)为矩形板，其长度不小于开洞箱型体梁侧板(2)宽度与开洞箱型体梁顶板(1)厚度之和，其宽度与开洞箱型体梁顶板(1)的宽度相等，其上均匀开设多个带螺纹的端板螺栓孔(3-1)。

6.根据权利要求5所述的一种可多点局部独立传递竖向荷载的分配梁，其特征是：所述的开洞箱型体梁底板(4)为矩形板，等间距有间隔的布置于箱型体梁底面。

7.根据权利要求6所述的一种可多点局部独立传递竖向荷载的分配梁，其特征是：所述的U型垫板(5-1)由一个底垫板(5-1-1)和两个侧垫板(5-1-2)焊接而成，底垫板(5-1-1)宽度较与之对应的开洞箱型体梁底板(4)的间隔的宽度小0～30mm，底垫板(5-1-1)的长度较开洞箱型体梁底板(4)的宽度加两个开洞箱型体梁侧板(2)厚度之和大5～20mm，每块底垫板(5-1-1)中心均开设一个带螺纹的底垫板螺栓孔；底垫板(5-1-1)的底面与开洞箱型体梁底板(4)的底面处于同一平面；两块侧垫板(5-1-2)位于底垫板(5-1-1)两端，并与底垫板(5-1-1)相互垂直，尺寸、规格均相同，宽度与底垫板(5-1-1)相等，高度较箱型体梁侧板高度小100～500mm，每块侧垫板(5-1-2)中部在与开洞箱型体梁侧板(2)同高度位置开设一个侧垫板螺栓孔，该侧垫板螺栓孔的尺寸与开洞箱型体梁侧板(2)上侧板螺栓孔(2-1)的尺寸一致。

8.根据权利要求7所述的一种可多点局部独立传递竖向荷载的分配梁，其特征是：所述的传力螺杆(5-2)由高强钢制作而成，其长度较开洞箱型体梁的高度大100～800mm，其直径较箱型体梁顶板上圆形孔洞(1-1)的直径小10～500mm；传力螺杆(5-2)的两端均设有螺纹，两端螺纹段的直径比不带螺纹的中间段小5～20mm，其中一端螺纹段的长度与U型垫板(5-1)的底垫板(5-1-1)厚度相等。

9.根据权利要求6所述的一种可多点局部独立传递竖向荷载的分配梁，其特征是：所述的T型件(6)由连接底板(6-1)与悬臂板(6-2)焊接而成，连接底板(6-1)的尺寸、规格与开洞箱型体梁端板(3)相同，其上均匀开设有多个连接底板螺栓孔(6-1-1)，其位置与开洞箱型体梁端板(3)上的端板螺栓孔(3-1)相同，其规格、尺寸不低于开洞箱型体梁端板(3)上的端板螺栓孔(3-1)的规格与尺寸；悬臂板(6-2)为矩形板，位于连接底板(6-1)中线位置，并与连接底板(6-1)相互垂直，悬臂板(6-2)宽度与连接底板(6-1)的宽度相同，其上开设有多个孔洞(6-2-1)。

10.一种可多点局部独立传递竖向荷载的分配梁的实施方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1、以钢板为原料，使用冲压或焊接工艺批量生产开洞箱型体梁、U型垫板(5-1)、传力螺杆(5-2)及T型件(6)；开洞箱型体梁由一块开洞箱型体梁顶板(1)、两块开洞箱型体梁侧板(2)两块开洞箱型体梁端板(3)及多块开洞箱型体梁底板(4)焊接而成，各相邻开洞箱型体梁底板(4)边与边之间的净空与开洞箱型体梁顶板(1)上的圆形孔洞(1-1)上下对正，底板中部开设有带螺纹的底板螺栓孔(4-1)，该底板螺栓孔(4-1)与开洞箱型体梁顶板(1)上的一个顶板螺栓孔(1-2)上下贯通对应；

步骤2、将传力螺杆(5-2)的长度与底垫板(5-1-1)厚度相同的一端螺纹段与独立局部荷载传递件(5)的底垫板螺栓孔对应连接，将组装好的独立局部荷载传递件(5)放置到开洞箱型体梁底板(4)间的间隔中；

步骤3、实验开始前，将放置好的独立局部荷载传递件(5)与开洞箱型体梁，通过U型垫板(5-1)侧垫板(5-1-2)上的侧垫板螺栓孔及开洞箱型体梁侧板(2)上的侧板螺栓孔(2-1)进行螺栓连接，螺栓拧紧；

步骤4、将T型件(6)与开洞箱型体梁端板(3)贴合对正放置，并通过T型件(6)的连接底板(6-1)上的连接底板螺栓孔(6-1-1)与开洞箱型体梁端板(3)上的端板螺栓孔(3-1)进行螺栓连接；

步骤5、将上述步骤组装好的分配梁本体，放至所需安装位置，通过T型件(6)的悬臂板(6-2)上的孔洞(6-2-1)与外部装置进行螺栓连接；

步骤6、将传力螺杆(5-2)另外一端带螺纹段与加载装置相连；

步骤7、实验开始时，将独立局部荷载传递件(5)与开洞箱型体梁连接的螺栓松卸下来；实验结束后，松卸下传力螺杆(5-2)与加载装置的连接，重新将独立局部荷载传递件(5)与开洞箱型体梁进行螺栓连接。

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