CN201191251Y - 钢筋混凝土框架梁试验台 - Google Patents

Abstract

一种土木工程中受力状态的试验装置，特别是一种钢筋混凝土框架梁试验台。其两条支架对应分别安装在底座上，两底座用连接杆连接在一起，连接杆上安装有抗失稳装置，两支架内分别安装有拉压荷载传感器；滑动支座依次安装在两支架上，其滑块安装在用滚轴支架支撑的上、下滚轴之间，压板位于滚轴支架的两端，滑块、上、下滚轴以及滚轴支架、压板分别位于外套内，滑块与拉压荷载传感器以及外套相连接；连接支座依次通过连接轴安装于滑动支座内的滑块上，连接轴依次通过臂杆与锚杆连接，锚杆与底座相连。本试验台能够对钢筋混凝土试验梁进行有效约束，有效地模拟钢筋混凝土框架梁的实际工作状态，为进行钢筋混凝土框架梁的受力性能研究提供了必备条件。

Description

钢筋混凝土框架梁试验台

技术领域：

本实用新型涉及土木工程中受力状态的试验装置，特别是一种钢筋混凝土框架梁试验台。

背景技术：

钢筋混凝土板中的膜效应分为压膜效应和拉膜效应。压膜效应是由于板中各部分的边界约束和几何形状的改变而形成的。如果板边缘的侧向位移受到刚性构件的约束，当板的几何形状发生改变，使板的边缘发生向外移动的趋势而反作用于边缘处的构件时，板内就会产生压膜力。由此而产生的压膜力将增大在塑性铰线处板截面的抗弯强度，并使板的极限荷载大于应用塑性铰线理论计算得到的抗弯承载力。在板受力的后期阶段，由于变形很大，板的边界开始向内移动，如果边界侧向移动被约束，则在板内会产生拉膜应力，此时板内钢筋如同拉索使板能继续承担荷载。试验证明即使板边界的侧向位移没被约束，板在极限状态时也会在板内产生明显的有利的内力重分布。

与钢筋混凝土板中产生膜效应的机理相同，在梁端受到约束的钢筋混凝土梁中存在着类似的效应，我们称之为拱效应和索效应。但对于钢筋混凝土梁中拱效应与索效应的研究当前很不充分。究其原因，主要是因为没有合适的装置能够实现对梁端的有效约束，从而无法产生这种效应。通常对梁所进行的试验为简支梁试验，梁端没有约束，无法产生拱效应和索效应。

发明内容：

本实用新型的目的在于针对我国大量应用的钢筋混凝土结构框架梁的受力特点，解决常规钢筋混凝土梁试验装置中无法实现梁端的有效约束以及约束的测量问题，而提供一种钢筋混凝土框架梁试验台。通过该装置实现对于试验梁端部的有效约束，从而在框架梁内部产生拱效应和索效应，以便研究钢筋混凝土框架梁中的这种效应对其受力性能的影响。

实现上述发明目的采用以下技术方案：一种钢筋混凝土框架梁试验台，其特征在于：

a.两条支架对称设置分别安装在各自的底座上，两底座用连接杆连接在一起，该连接杆上安装有抗失稳装置，两支架内分别安装有拉压荷载传感器；

b.两滑动支座堆成设置分别安装在两支架上，主要由滑块、压板、滚轴支架、外套构成，其滑块安装在分别用滚轴支架支撑的上、下滚轴之间，压板位于滚轴支架的两端，滑块、上、下滚轴以及滚轴支架、压板分别位于外套内，其中滑块通过连接件与支架内的拉压荷载传感器以及滑动支座的外套相连接；

c.两连接支座堆成设置分别通过连接轴安装于滑动支座内的滑块上，所述连接轴分别依次通过臂杆与锚杆连接，锚杆依次与底座相连。

采用上述技术方案，与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：1)本实用新型能够对钢筋混凝土试验梁进行有效约束，改变了以往只能进行简支梁试验的状况。通过该试验台，能够有效地模拟钢筋混凝土框架梁的实际工作状态，为进行钢筋混凝土框架梁的受力性能研究提供了必备条件。2)本试验台结构简单，设计科学，可极大地促进结构试验手段的发展。

附图说明

图1是本实用新型的整体结构示意图。

图2是本实用新型的滑动支座主视结构示意图。

图3是图2的剖视图。

图4是本实用新型的连接支座的主视结构示意图。

图5是图4的侧视图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型做进一步的描述。

参见附图1，本实用新型钢筋混凝土框架梁试验台，由连接支座15、滑动支座16、支架、底座连接杆2、抗失稳装置8等组成。两条支架对称设置，右支架7固定安装在右底座3上，左支架10固定安装在左底座1上，左、右底座1、3用连接杆2连接。连接杆2上安装有抗失稳装置8，抗失稳装置8的上方通过钢垫连接450KN作动器9。左、右支架7、10内分别安装有250KN拉压荷载传感器，位于右支架7内的传感器称之为第一拉压荷载传感器5，位于左支架10内的传感器称之第二拉压荷载传感器13。连接杆2对整个试验台起连接作用，通过连接杆2将试验台两端连成整体，使之共同受力。根据设计要求，可制作出不同长度的连接杆2或对连接杆2的数量进行增减，以适应框架梁17(试验梁)的跨度变化。

连接支座15、滑动支座16分别对称设置为两套，依次安装在右支架7、左支架10上。

图2、图3给出的是滑动支座16的实施例，参见图2，图3，滑动支座16由外套19、滑块20、滚轴22、滚轴支架21、压板18、螺杆23、传感器组成。外套19为整个部分的框架，滑块20安装在上、下滚轴22之间通过滚轴可在框架内部平动，上、下滚轴22分别用滚轴支架21支撑。压板18位于滚轴支架21的两端，其作用是限制滑块20的平动方向。滑块20通过作为连接件起限位作用的螺杆23与支架内250KN拉压荷载传感器5、13以及外套19相连，可测量在加载时框架梁端受到的水平约束，并通过螺杆23上的螺母，可以对框架梁端水平约束程度进行调节。图4、图5给出的是连接支座15的实施例，参见图4和图5，连接支座15由连接框24和连接轴6组成，框架梁17通过其梁端节点安装于连接支座15内部，用滑动支座16的压板18将二者固定为一体，通过压板18限制住节点与连接支座15的相对位移，形成整体共同受力。连接支座15两侧伸出一连接轴6，与连接支座15和滑动支座16对应，本实用新型设置两套起连接和固定、检测作用的臂杆、锚杆以及测量转动约束的拉压传感器。见图1，图4和图5，连接轴6分别穿过滑动支座内的滑块20，在滑块20外侧通过臂杆14与小轴连接，小轴与锚杆12连接，转动约束调节装置及测量转动约束的拉压传感器11、4分别连接在各自的锚杆12上，锚杆12的底部依次与左底座1、右底座3连接。

本实用新型的工作原理：

本装置对框架梁端的约束通过框架梁17及连接支座15实现。由于连接支座15通过连接轴6安装于滑动支座16内的滑块20上。在竖直方向连接支座15受到限制不产生位移；在水平方向连接支座15通过滑块20可以在滑动支座16内部滑动，通过滑动支座16上的调节装置实现对梁端水平约束的调节，可以实现水平方向从无约束到完全约束的调节；连接支座15的连接轴6通过臂杆14和锚杆12与底座3、1相连，实现对梁端转动约束的调节。

框架梁17通过梁端节点实现与相邻构件的连接，在各种荷载作用下，框架梁17的受力和变形受到相邻构件的约束，在受力的不同阶段，梁内部分别产生拱效应和索效应，从而提高其承载能力。

梁端水平约束通过与滑块20相连的螺杆23及螺杆上的螺母调节，调节螺母与滑动支座钢板的间隙可以对水平约束程度进行调节；梁端转动约束通过改变与锚杆12相连的转动调节装置上调节垫圈的厚度进行调节。

梁端约束荷载的测量是通过安装在支架7、10内安装的250KN拉压荷载传感器5、13，通过两传感器测量加载过程中梁端约束荷载的变化过程。

通过底座连接杆2上安装的抗失稳装置8，提供对框架梁17的侧向支撑，可防止试验梁加载过程中可能出现的侧向失稳现象。

Claims (2)

1.一种钢筋混凝土框架梁试验台，其特征在于：

a.两条支架对称设置分别安装在各自的底座上，两底座用连接杆连接在一起，该连接杆上安装有抗失稳装置，两支架内分别安装有拉压荷载传感器；

b.两滑动支座对称设置分别安装在两条支架上，主要由滑块、压板、滚轴支架、外套构成，其滑块安装在分别用滚轴支架支撑的上、下滚轴之间，压板位于滚轴支架的两端，滑块、上、下滚轴以及滚轴支架、压板分别位于外套内，其中滑块通过连接件与支架内的拉压荷载传感器以及滑动支座的外套相连接；

c.两连接支座对称设置分别通过连接轴安装于滑动支座内的滑块上，所述的连接轴分别依次通过臂杆与锚杆连接，锚杆依次与底座相连。

2.根据权利要求1所述的钢筋混凝土框架梁试验台，其特征在于：所述的锚杆上连接有转动约束调节装置和测量转动约束的拉压荷载传感器。

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