CN112595579B - 一种自适应金属板法向连接强度试验装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种自适应金属板法向连接强度试验装置，该装置包括：测试支架夹具、连接装置、自适应装置及待测试件；所述加载装置上下两端均由测试支架夹具固定，从上到下依次是上端夹具、待测试件、自适应装置、连接装置和下端夹具，待测试件、自适应装置和连接装置通过螺栓连接。本发明的试验装置结构简单，能够针对不同尺寸的待测试件的法向连接强度进行测试。

Description

一种自适应金属板法向连接强度试验装置
技术领域
本发明涉及一种强度试验装置，具体涉及一种自适应金属板法向连接强度试验装置。
背景技术
当前建筑中高层建筑结构大量采用钢管混凝土柱梁柱节点，大量节点中设置环板、牛腿等传力构件将梁、板的弯矩和剪力传递至钢管混凝土柱。梁、板所能传递的弯矩都与钢管混凝土管壁和环板、牛腿等的法向连接强度有密切关系。金属板法向连接强度是钢板焊接的重要力学性质指标之一。当金属板法向连接破坏时，金属板与连接板之间发生撕裂破坏，是现今钢管混凝土梁柱节点的主要破坏形式之一。
目前尚未发现直接量测金属板法向连接强度的试验装置。实际工程中通过保证焊缝饱满来保证焊缝质量，并未对焊缝破坏进行量测，造成较大的安全风险。
发明内容
本发明的目的是提供一种自适应金属板法向连接强度试验装置，通过拉伸试验直接测量金属板法向连接强度。
为了解决上述的技术问题，本发明提供了一种自适应金属板法向连接强度试验装置，包括测试支架夹具、待测试件、连接装置、自适应装置、弹簧；所述测试支架夹具分为上端夹具和下端夹具；所述待测试件分为横板和竖板，所述竖板连接在横板的上表面轴线处；
所述连接装置的下端与下端夹具夹持固定，连接装置远离下端夹具的一段具有容置所述横板的空腔；所述竖板沿着空腔的高度方向延伸至空腔外，并与上端夹具夹持固定；
所述连接装置在空腔相向的两侧壁分别延伸出一凸台，两个凸台之间间隔一定距离形成供所述竖板穿过的让位空间；并且所述让位空间的宽度大于竖板的厚度；
所述自适应装置包括两块底板，每一块底板的上表面分别设置有一L形连接柱；L形连接柱的短边的一端与底板上表面连接，长边的一端与另一个L形连接柱长边的一段相向放置；
所述底板夹持设置与凸台与横板之间，L形连接柱的短板侧壁与空腔内壁之间设置一弹簧；所述竖板位于两个L形连接柱的长边的一端之间，并且所述两个L形连接柱的长边的一端在弹簧弹力的作用下与竖板的侧壁抵接；
所述横板、凸台上对应设置有连接孔，所述底座上设置与长孔，一螺栓分别穿过两个连接孔和长孔，以使得所述横板与凸台固定连接，并使得所述底座沿着长孔的长度方向具有平移自由度。
在一较佳实施例中：所述两个底板之间的间距，比两个L形连接柱的长边的一端之间间距大10mm。
在一较佳实施例中：所述长孔的短径与连接孔的直径匹配。
在一较佳实施例中：所述连接装置包括一具有所述空腔的框架，以及设置在所述框架底端沿着框架轴线延伸的连接板；所述连接板与下端夹具夹持固定。
在一较佳实施例中：所述连接板与框架底部之间通过第一加劲肋连接。
在一较佳实施例中：所述空腔的侧壁与凸台上表面之间设置与第二加劲肋。
在一较佳实施例中：所述空腔的侧壁和底部之间连接有第三加劲肋。
相较于现有技术，本发明的有益效果是：
1.本发明提供了一种自适应金属板法向连接强度试验装置，用于强度试验的自适应金属板法向连接强度试验装置通过螺栓与待测试件连接，通过测试支架夹具固定，从而实现金属板法向强度测试。
2.本发明提供了一种自适应金属板法向连接强度试验装置，自适应装置的底板设置长孔，在弹簧的作用下推动底板沿着长孔方向移动，从而实现加载装置自适应不同尺寸待测试件，重复使用加载装置，避免材料浪费。
3.本发明提供了一种自适应金属板法向连接强度试验装置，自适应装置下端板的间距较上端的大10mm，预留两侧焊缝位置，减小弯矩对待测试件法向连接强度的影响，试验结果更加准确。
附图说明
图1为本发明的加载装置结构示意图；
图2为待测试件示意图；
图3为自适应装置示意图；
图4为连接装置示意图；
图中：1-测试支架夹；2-待测试件；3-连接装置；4-第二加劲肋；5-第三加劲肋；6-自适应装置；7-弹簧；8-螺栓；9-第一加劲肋；10-待测试件的连接孔；11-长孔；12-凸台的连接孔。
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。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”、“顶/底端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、“套设/接”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，可以是壁挂连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接，可以是机械连接，也可以是电连接，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通，对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
参考图1-图4，本实施例提供了一种自适应金属板法向连接强度试验装置，包括测试支架夹具1、待测试件2、连接装置3、自适应装置6、弹簧7；所述测试支架夹具1分为上端夹具和下端夹具；所述待测试件2分为横板和竖板，所述竖板连接在横板的上表面轴线处；
所述连接装置3的下端与下端夹具夹持固定，连接装置3远离下端夹具的一段具有容置所述横板的空腔；所述竖板沿着空腔的高度方向延伸至空腔外，并与上端夹具夹持固定；
所述连接装置3在空腔相向的两侧壁分别延伸出一凸台，两个凸台之间间隔一定距离形成供所述竖板穿过的让位空间；并且所述让位空间的宽度大于竖板的厚度；
所述自适应装置6包括两块底板，每一块底板的上表面分别设置有一L形连接柱；L形连接柱的短边的一端与底板上表面连接，长边的一端与另一个L形连接柱长边的一段相向放置；
所述底板夹持设置与凸台与横板之间，L形连接柱的短板侧壁与空腔内壁之间设置一弹簧7；所述竖板位于两个L形连接柱的长边的一端之间，并且所述两个L形连接柱的长边的一端在弹簧7弹力的作用下与竖板的侧壁抵接；
所述横板、凸台上对应设置有连接孔10、12，所述底座上设置与长孔11，一螺栓8分别穿过两个连接孔10、12和长孔11，以使得所述横板与凸台固定连接，并使得所述底座沿着长孔11的长度方向具有平移自由度。
工作时，先将连接装置3固定在测试支架夹具1的下端夹具上。
然后将自适应装置6从连接装置3的空腔中中放入连接装置3，再将弹簧7固定在自适应装置6的L形连接柱的短边与空腔的侧壁之间；此时，在未放入待测装置2之前自适应装置6两边的L形连接柱的长边的一端在弹簧7作用下可以贴合在一起。
自适应装置6的底板此时仍不会贴合，以便有合适的空间余留给接下来放入的待测试件2中的焊缝，但又不至于有过大缝隙使得待测试件2的横板从该缝隙中抽出，导致无法完成法向连接破坏。
再将待测试件2从连接装置3的空腔中放入，且通过螺栓8和自适应装置6和连接装置3固定在一起。
最后将待测试件2的竖板与上端与夹具固定在一起，进而进行金属板法向连接强度的测试。
由于采用螺栓8将待测试件2固定在连接装置3上，连接装置3又与下端夹具固定住，因此可以较为精准地实施较大的法向荷载，结构简单，操作方便，实用性强；该装置还通过自适应装置对其进行调控，保证法向荷载稳定性，模拟实际荷载情况。
本实施例中，所述两个底板之间的间距，比两个L形连接柱的长边的一端之间间距大10mm。
所述长孔11的短径与连接孔10、12的直径匹配。从而使得底板只能沿着长孔11的长度方向移动。
具体来说，所述连接装置3包括一具有所述空腔的框架，以及设置在所述框架底端沿着框架轴线延伸的连接板；所述连接板与下端夹具夹持固定。为了增加整个装置的稳定性，所述连接板与框架底部之间通过第一加劲肋9连接。所述空腔的侧壁与凸台上表面之间设置与第二加劲肋4。所述空腔的侧壁和底部之间连接有第三加劲肋5。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的设计构思并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，利用此构思对本发明进行非实质性的改动，均属于侵犯本发明保护范围的行为。

Claims (5)

1.一种自适应金属板法向连接强度试验装置，其特征在于：包括测试支架夹具、待测试件、连接装置、自适应装置、弹簧；所述测试支架夹具分为上端夹具和下端夹具；所述待测试件分为横板和竖板，所述竖板连接在横板的上表面轴线处；
所述连接装置的下端与下端夹具夹持固定，连接装置远离下端夹具的一端具有容置所述横板的空腔；所述竖板沿着空腔的高度方向延伸至空腔外，并与上端夹具夹持固定；
所述连接装置在空腔相向的两侧壁分别延伸出一凸台，两个凸台之间间隔一定距离形成供所述竖板穿过的让位空间；并且所述让位空间的宽度大于竖板的厚度；
所述自适应装置包括两块底板，每一块底板的上表面分别设置有一L形连接柱；L形连接柱的短边的一端与底板上表面连接，长边的一端与另一个L形连接柱长边的一段相向放置；
所述底板夹持设置于凸台与横板之间，L形连接柱的短板侧壁与空腔内壁之间设置一弹簧；所述竖板位于两个L形连接柱的长边的一端之间，并且所述两个L形连接柱的长边的一端在弹簧弹力的作用下与竖板的侧壁抵接；
所述横板、凸台上对应设置有连接孔，所述底板上设置有长孔，一螺栓分别穿过两个连接孔和长孔，以使得所述横板与凸台固定连接，并使得所述底板沿着长孔的长度方向具有平移自由度；
所述两个底板之间的间距，比两个L形连接柱的长边的一端之间间距大10mm；所述长孔的短径与连接孔的直径匹配。
2.如权利要求1所述的一种自适应金属板法向连接强度试验装置，其特征在于；所述连接装置包括一具有所述空腔的框架，以及设置在所述框架底端沿着框架轴线延伸的连接板；所述连接板与下端夹具夹持固定。
3.如权利要求2所述的一种自适应金属板法向连接强度试验装置，其特征在于；所述连接板与框架底部之间通过第一加劲肋连接。
4.如权利要求1所述的一种自适应金属板法向连接强度试验装置，其特征在于；所述空腔的侧壁与凸台上表面之间设置与第二加劲肋。
5.根据权利要求1所述的一种自适应金属板法向连接强度试验装置，其特征在于；所述空腔的侧壁和底部之间连接有第三加劲肋。
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