CN112098195A - 一种用于混凝土柱轴压及偏压试验的可调节加载装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种用于混凝土柱轴压及偏压试验的可调节加载装置，包括用于夹持和固定于混凝土柱的一端上的固定装置，固定安装于固定装置上的调节板，以及可摆动安装于调节板上的铰支座；所述的中心轴线与固定装置的中心轴线重合；调节板上设有多个通孔，铰支座安装于相应通孔上，使铰支座的中心轴线与调节板的中心轴线的距离达到设定值；当设定值为0时，形成轴压试验的可调节加载装置；当设定值不为0时，形成偏压试验的可调节加载装置。本发明的加载装置可以根据不同类型和尺寸的混凝土柱进行轴压或偏心试验，保障混凝土柱在试验过程中的稳定性，提高加载期间的安全性，通用性高，使用方便。

Description

一种用于混凝土柱轴压及偏压试验的可调节加载装置
技术领域
本发明涉及一种加载装置，尤其是指一种用于混凝土柱轴压及偏压试验的可调节加载装置。
背景技术
对于工程结构，柱构件作为竖向构件，轴心受压性能和偏心受压性能是柱构件的关键力学性能。钢筋混凝土柱轴心或偏心受压试验一般需要安装加载装置，使得柱构件两端的约束条件为完全铰支。现有加载装置存在以下缺点：1、加载时钢筋混凝土柱与端部加载装置之间容易发生滑移，影响试验精度。例如专利CN201910635120.1公开的不锈钢筋混凝土柱受力性能的分析方法，直接将柱放置于滚轴上，容易在偏心受压加载途中试件与底部支座发生相对滑移，在大变形时容易发生倾侧；2、偏心加载时偏心距不易控制，如果需要获得多种偏心距下的偏心受压性能，一般需要按照混凝土柱的具体尺寸特殊定制相应的加载装置；例如，专利CN201920197626.4公开了的偏压柱固定装置，其中的加载装置仅可按照混凝土柱不同尺寸调节并固定端部，但是不能根据不同的偏心距进行调节，通用性差，使用不方便。
发明内容
本发明的目的在于针对上述问题，提供一种用于混凝土柱轴压及偏压试验的可调节加载装置，该装置同时适用于轴心受压和偏心受压，保障混凝土柱在试验过程中的稳定性，提高加载期间的安全性，并且可以根据不同尺寸的混凝土柱和偏心距进行调节，通用性高，使用方便。
本发明的目的可采用以下技术方案来达到：
一种用于混凝土柱轴压及偏压试验的可调节加载装置，包括用于夹持和固定于混凝土柱的一端上的固定装置，固定安装于固定装置上的调节板，以及可摆动安装于调节板上的铰支座；所述调节板的中心轴线与固定装置的中心轴线在同一竖直面内；所述固定装置包括框体、多个夹持板和螺杆，所述螺杆的一端与夹持板固定连接，螺杆的另一端可滑动安装于框体的壁面上；在将混凝土柱的一端套设于框体的中心位置后，将夹持板顶压于混凝土柱的外壁上，且所述螺杆上设有螺母将螺杆固定于框体的壁面上；所述调节板上设有多个通孔，所述铰支座安装于相应通孔上，使铰支座的中心轴线与调节板的中心轴线的距离达到设定值；当设定值为0时，形成轴压试验的可调节加载装置；当设定值不为0时，形成偏压试验的可调节加载装置。
作为一种优选的方案，所述铰支座包括上垫板、下垫板和滚轴，所述滚轴设于下垫板的表面中心轴线位置，且滚轴与下垫板固定连接；所述滚轴与上垫板相接触，且滚轴的中心轴线与上垫板的中心轴线在同一竖直面内；所述上垫板安装于调节板上的相应通孔，使上垫板的中心轴线与调节板的中心轴线的距离达到设定值。
作为一种优选的方案，所述下垫板与压力机的动力输出端连接，压力机对下垫板施加向混凝土柱方向的压力。
作为一种优选的方案，所述调节板上设有多个带螺杆的螺纹孔，所述框体上开有与螺纹孔位置相对应的穿孔，螺杆穿过所述穿孔，且螺杆通过螺母与框体固定连接而将调节板固定到框体上。
作为一种优选的方案，所述上垫板上设有多个带螺杆的螺纹孔，螺杆穿过调节板上的相应通孔，且螺杆通过螺母与调节板固定连接而将上垫板固定到调节板上。
作为一种优选的方案，所述夹持板设为四个且分别顶压于混凝土柱的四个侧面上。
作为一种优选的方案，所述滚轴通过焊接与下垫板固定连接。
作为一种优选的方案，所述滚轴为钢铁材料。
实施本发明，具有如下有益效果：
本发明的铰支座可以安装于调节板的不同通孔上，使铰支座的中心轴线与调节板的中心轴线的距离达到所需要的数值(设定值)；当数值为0时，铰支座的中心轴线与调节板的中心轴线重合，此时，本结构的加载装置可以进行轴压试验。当数值不为0时，此时，铰支座的中心轴线与调节板的中心轴线之间具有偏心距离，此时，本结构的加载装置可以进行偏压试验。可见，本发明的加载装置可以根据不同类型和尺寸的混凝土柱进行轴压或偏压试验，保障混凝土柱在试验过程中的稳定性，提高加载期间的安全性，通用性高，使用方便。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明用于混凝土柱轴压及偏压试验的可调节加载装置的结构示意图。
图2是图1的爆炸图。
图3是本发明用于混凝土柱轴压及偏压试验的可调节加载装置在用于轴压试验时的结构示意图。
图4是图3侧视图。
图5是本发明用于混凝土柱轴压及偏压试验的可调节加载装置在用于偏压试验时的结构示意图。
图6是图5的侧视图。
具体实施方式
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，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，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，都属于本发明保护的范围。
实施例1
参照图1至图4，本实施例涉及用于混凝土柱轴压及偏压试验的可调节加载装置，包括用于夹持和固定于混凝土柱10的一端上的固定装置1，固定安装于固定装置1上的调节板2，以及可摆动安装于调节板2上的铰支座3；所述调节板2的中心轴线与固定装置1的中心轴线在重合；所述固定装置1包括框体11、多个夹持板12和螺杆13，所述螺杆13的一端与夹持板12固定连接，螺杆13的另一端可滑动安装于框体11的壁面上；在将混凝土柱10的一端套设于框体11的中心位置后，将夹持板12顶压于混凝土柱10的外壁上，且所述螺杆13上设有螺母将螺杆13固定于框体11的壁面上；所述调节板2上设有多个通孔21，所述铰支座3安装于相应通孔21上，使铰支座3的中心轴线与调节板2的中心轴线的距离达到设定值；当设定值为0时，形成轴压试验的可调节加载装置100。
本结构的铰支座3可以安装于调节板2的不同通孔21上，使铰支座3的中心轴线与调节板2的中心轴线的距离达到所需要的数值(设定值)；当数值为0时，铰支座3的中心轴线与调节板2的中心轴线重合，此时，本结构的加载装置可以进行轴压试验。当数值不为0时，此时，铰支座3的中心轴线与调节板2的中心轴线之间具有偏心距离，此时，本结构的加载装置可以进行偏压试验。可见，本发明的加载装置可以根据不同类型和尺寸的混凝土柱10进行轴压或偏压试验，保障混凝土柱10在试验过程中的稳定性，提高加载期间的安全性，通用性高，使用方便。
所述铰支座3包括上垫板31、下垫板32和滚轴33，所述滚轴33设于下垫板32的表面中心轴线位置，且滚轴33与下垫板32固定连接；所述滚轴33与上垫板31相接触，且滚轴33的中心轴线与上垫板31的中心轴线在重合；所述上垫板31安装于调节板2上的相应通孔21，使上垫板31的中心轴线与调节板2的中心轴线的距离达到设定值。
所述上垫板31和下垫板32与压力机101的动力输出端连接，压力机101对上垫板31和下垫板32施加向混凝土柱10方向的压力，而对混凝土柱10进行轴压或偏压试验。
所述调节板2上设有多个带螺杆13的螺纹孔，所述框体11上开有与螺纹孔位置相对应的穿孔，螺杆13穿过所述穿孔，且螺杆13通过螺母与框体11固定连接而将调节板2固定到框体11上。在装配时，必须保证调节板2的中心轴线与框体11的中心轴线在同一竖直面内。
所述上垫板31上设有多个带螺杆13的螺纹孔，螺杆13穿过调节板2上的相应通孔21，且螺杆13通过螺母与调节板2固定连接而将上垫板31固定到调节板2上。从图2中可以看出，螺杆13设为四个，在安装时，四个螺杆13通过螺母分别与调节板2上的四个通孔21固定连接。根据通孔21位置的不同，上垫板31与调节板2之间为正中连接或偏心连接。
所述夹持板12设为四个且分别顶压于混凝土柱10的四个侧面上。当混凝土柱10为方形柱体时，此时夹持板12设为四个且分别顶压于混凝土柱10的四个侧面上。如果混凝土柱10为圆形柱体时，此时夹持板12设为弧形形状，且夹持板12设为四个且分别顶压于混凝土柱10的外壁面上。
所述滚轴33通过焊接与下垫板32固定连接。所述滚轴33为钢铁材料。
在进行轴压试验前，上垫板31的螺杆13穿过调节板2上的中心位置周围的通孔21并使用螺母固定，而将调节板2与上垫板31固定在一起。再将轴压混凝土柱10放置于框体11内部的中心位置，确保混凝土柱10的中心轴线与框体11的中心轴线对齐，通过调节夹持板12，使夹持板12顶压并夹紧混凝土柱10的侧面，最后拧紧螺母固定螺杆13；启动压力机101进行轴压试验。本发明的可调节加载装置起到了保护混凝土柱10两端柱脚的作用，同时提高了试验过程的稳定性，适合不同尺寸的混凝土柱10，通用性高，使用范围广。
实施例2
本实施例是在实施例1的基础上，根据所述设定值的不同作出的改进，如图1、图2、图5和图6所示，当设定值不为0时，形成偏压试验的可调节加载装置102；此时，本可调节加载装置适用于偏压试验。
在进行偏压试验前，上垫板31的螺杆13穿过调节板2上的相应的通孔21，使上垫板31的中心轴线与调节板2的中心轴线不重合，然后使用螺母固定，而将调节板2与上垫板31固定在一起。再将偏压混凝土柱10放置于框体11内部的中心位置，确保混凝土柱10的中心轴线与框体11的中心轴线对齐，通过调节夹持板12，使夹持板12顶压并夹紧混凝土柱10的侧面，最后拧紧螺母固定螺杆13；启动压力机101进行偏压试验。本发明的可调节加载装置起到了保护混凝土柱10两端柱脚的作用，同时提高了偏心试验过程的稳定性而防止在压力机101加载时混凝土柱10与铰支座3发生相对滑移，适合不同尺寸的混凝土柱10，通用性高，使用范围广。
以上所揭露的仅为本发明一种较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明权利要求所作的等同变化，仍属本发明所涵盖的范围。

Claims (8)

1.一种用于混凝土柱轴压及偏压试验的可调节加载装置，其特征在于，包括用于夹持和固定于混凝土柱的一端上的固定装置，固定安装于固定装置上的调节板，以及可摆动安装于调节板上的铰支座；所述调节板的中心轴线与固定装置的中心轴线在同一竖直面内；所述固定装置包括框体、多个夹持板和螺杆，所述螺杆的一端与夹持板固定连接，螺杆的另一端可滑动安装于框体的壁面上；在将混凝土柱的一端套设于框体的中心位置后，将夹持板顶压于混凝土柱的外壁上，且所述螺杆上设有螺母将螺杆固定于框体的壁面上；所述调节板上设有多个通孔，所述铰支座安装于相应通孔上，使铰支座的中心轴线与调节板的中心轴线的距离达到设定值；当设定值为0时，形成轴压试验的可调节加载装置；当设定值不为0时，形成偏压试验的可调节加载装置。
2.根据权利要求1所述的一种用于混凝土柱轴压及偏压试验的可调节加载装置，其特征在于，所述铰支座包括上垫板、下垫板和滚轴，所述滚轴设于下垫板的表面中心轴线位置，且滚轴与下垫板固定连接；所述滚轴与上垫板相接触，且滚轴的中心轴线与上垫板的中心轴线在同一竖直面内；所述上垫板安装于调节板上的相应通孔，使上垫板的中心轴线与调节板的中心轴线的距离达到设定值。
3.根据权利要求2所述的一种用于混凝土柱轴压及偏压试验的可调节加载装置，其特征在于，所述下垫板与压力机的动力输出端连接，压力机对下垫板施加向混凝土柱方向的压力。
4.根据权利要求1所述的一种用于混凝土柱轴压及偏压试验的可调节加载装置，其特征在于，所述调节板上设有多个带螺杆的螺纹孔，所述框体上开有与螺纹孔位置相对应的穿孔，螺杆穿过所述穿孔，且螺杆通过螺母与框体固定连接而将调节板固定到框体上。
5.根据权利要求2或3所述的一种用于混凝土柱轴压及偏压试验的可调节加载装置，其特征在于，所述上垫板上设有多个带螺杆的螺纹孔，螺杆穿过调节板上的相应通孔，且螺杆通过螺母与调节板固定连接而将上垫板固定到调节板上。
6.根据权利要求1所述的一种用于混凝土柱轴压及偏压试验的可调节加载装置，其特征在于，所述夹持板设为四个且分别顶压于混凝土柱的四个侧面上。
7.根据权利要求2所述的一种用于混凝土柱轴压及偏压试验的可调节加载装置，其特征在于，所述滚轴通过焊接与下垫板固定连接。
8.根据权利要求2或7所述的一种用于混凝土柱轴压及偏压试验的可调节加载装置，其特征在于，所述滚轴为钢铁材料。
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