CN210533858U - 一种框架梁反弯点拟静力试验用试件固定装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种框架梁反弯点拟静力试验用试件固定装置，包括：第一连接机构：用于连接试件柱的端部，包括与支座总成铰接的插槽结构，试件柱端部能够插入插槽结构中；设置在第一连接机构两侧的第二连接机构：用于连接试件梁的端部，包括铰接件，铰接件能够与试件梁的端部铰接，铰接件与支座总成滑动连接，铰接件能够沿试件梁的轴线方向自由滑动；反力墙：设置在支座总成一侧；夹紧机构：与反力墙固定连接，用于对支座总成进行夹紧固定，本实用新型的固定装置能够更加真实的还原试件的受力情况，且更换试件支座尺寸时，操作省时、方便。

Description

一种框架梁反弯点拟静力试验用试件固定装置

技术领域

本实用新型涉及梁试验设备技术领域，具体涉及一种框架梁反弯点拟静力试验用试件固定装置。

背景技术

拟静力试验又称低周反复循环荷载试验，是使结构或结构构件在正反两个方向重复加载和卸载的过程，发明人发现，结构实验室采用的用于对结构构件端部进行支撑的支座通常其上下两端均为铰接形式，在框架梁反弯点节点加载过程中节点处梁端容易产生竖向位移，不能较为真实的模拟梁的受力条件。再者，发明人还发现，使用作动器对梁在反弯点处施加低周反复荷载，对于不同尺寸的试件支座，需要有不同的固定装置来模拟实际工况，以往的固定方法是通过在试件支座两端施加千斤顶及加塞合适厚度的钢板来达到固定试件支座的目的，该处理方法的缺点是所用的千斤顶数量多且易顶坏失效，更换不同尺寸的试件支座时，千斤顶的量程范围无法使千斤顶顶住试件支座，需要找到合适厚度的钢板来配合，浪费了大量的时间。

实用新型内容

本实用新型的目的是为克服现有技术的不足，提供一种框架梁反弯点拟静力试验加载装置，能够更加真实的模拟框架梁反弯点节点处的受力情况，可以对试件支座进行有效固定，不用额外寻找支撑材料，有效解决试件的固定问题。

为实现上述目的，本实用新型采用下述技术方案：

一种框架梁反弯点拟静力试验用试件固定装置，包括：

第一连接机构：用于连接试件柱的端部，包括与支座总成铰接的插槽结构，试件柱端部能够插入插槽结构中。

设置在第一连接机构两侧的第二连接机构：用于连接试件梁的端部，包括铰接件，铰接件能够与试件梁的端部铰接，铰接件与支座总成滑动连接，铰接件能够沿试件梁的轴线方向自由滑动。

反力墙：设置在支座总成一侧。

夹紧机构：与反力墙固定连接，用于对支座总成进行夹紧固定。

进一步的，所述支座总成包括第一支座，第一支座用于铰接插槽结构，第一支座的两侧设有第二支座，第二支座用于连接铰接件，第一支座与第二支座通过连接梁固定连接。

进一步的，所述支座总成与基础可拆卸连接。

进一步的，所述铰接件包括两个铰接板，两个铰接板之间能够连接铰接轴，两个铰接板穿过滑轴，铰接板能够沿滑轴滑动，并且能够与滑轴锁紧。

进一步的，所述铰接件与升降机构的一端连接，升降机构的另一端通过滑块与设置在支座总成的滑轨滑动连接，所述升降机构用于带动铰接件做升降运动。

进一步的，所述升降机构包括第一升降部和第二升降部，所述第一升降部和第二升降部均包括第一连杆、第二连杆、第三连杆及第四连杆，所述第一连杆一端与滑块铰接，另一端与第一连接块铰接，第二连杆一端与第一连接块铰接，另一端与铰接件铰接，第三连杆一端与滑块铰接，另一端与第二连接块铰接，第四连杆一端与第二连接块铰接，另一端与铰接件铰接，第一连接块和第二连接块穿过有双向丝杠，双向丝杠能够驱动第一连接块和第二连接块做同步的相向或远离运动。

进一步的，所述第一升降部和第二升降部之间设置有锁紧机构，用于铰接件升高至设定高度时对铰接件进行锁紧，所述锁紧机构采用伸缩管结构，包括固定管及能够做伸缩运动且能够与固定管锁紧固定的伸缩管，固定管与滑块固定连接，伸缩管与铰接件固定连接。

进一步的，所述夹紧机构包括与反力墙固定连接的第三固定件及设置在支座总成两侧的第一固定件和第二固定件，第一固定件靠近反力墙设置，第一固定件、第二固定件及第三固定件穿过有第一螺杆，第一螺杆穿出第二固定件的杆段连接有第一螺母，第一螺杆穿出第三固定件的杆段连接有第二螺母，第一固定件和第三固定件穿过有第二螺杆，第二螺杆位于第一固定件和第三固定件之间的杆段连接有第三螺母和第四螺母。

进一步的，所述第一螺杆由多个螺杆段通过螺纹套筒拼接构成。

进一步的，所述第三固定件设置在反力墙的一侧，反力墙的另一侧设置有第四固定件，所述第三固定件、反力墙及第四固定件中穿过有第三螺杆，第三螺杆上旋紧有第五螺母和第六螺母，第五螺母和第六螺母能够将第三固定件和第四固定件压紧在反力墙上。

本实用新型的有益效果：

1.本实用新型的固定装置，铰接件只与支座总成滑动连接，铰接件能够在支座总成上沿试件梁的轴线方向自由滑动，试件梁的端部不会产生竖向位移，更加真实的还原了梁反弯点处的节点受力情况。

2.本实用新型的固定装置，具有夹紧机构，所述夹紧机构具有第一螺杆、第二螺杆及四个螺母，通过第四螺母和第一螺母能够调节第一固定件和第二固定件的距离，使第一固定件和第二固定件夹紧固定支座总成，第一固定工件和第二固定件距离调节范围大，满足了不同尺寸试件支座的夹紧固定需求，避免了传统的采用千斤顶夹紧的缺陷。

3.本实用新型的固定装置，具有升降机构，满足了具有不同长度试件柱的试件的固定需求。

4.本实用新型的固定装置，两个铰接板可以沿滑轴滑动，并锁紧，满足了具有不同宽度试件梁的试件的固定需求。

5.本实用新型的固定装置，支座总成既与基础可拆卸连接，又通过与反力墙固定连接的夹紧机构夹紧固定，保证了加载过程中支座总成的稳定性。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的限定。

图1为本实用新型实施例1整体结构示意图；

图2为本实用新型实施例1升降机构与铰接件装配示意图；

图3为本实用新型实施例1固定管和伸缩管装配示意图；

图4为本实用新型实施例1夹紧机构俯视示意图；

图5为本实用新型实施例1第一固定件及第二固定件结构示意图；

图6为本实用新型实施例1第三固定件结构示意图；

图7为本实用新型实施例1试验过程中试件受力情况示意图；

其中，1.第一支座，2.第二支座，3.连接梁，4.支撑架，5.滑轨，5-1.凸起结构，6.滑块，7.滚轮，8.限位板，9.第一连杆，10.第二连杆，11.第三连杆，12.第四连杆，13.第一连接块，14.第二连接块，15.双向丝杠，16.固定管，17.伸缩管，18.第一调节槽，19.固定螺栓，20.第一铰接板，21.第二铰接板，22.铰接轴，23.压紧螺母，24.滑轴，25.锁紧螺母，26.连接板，27.安装板，28.插槽结构，29.反力墙，30.第一固定件，30-1.第一固定槽，31.第二固定件，32.第三固定件，32-1.第一固定部，32-2.水平连接部，32-3.竖直连接部，32-4.分隔部，32-5.第二固定槽，33.第四固定件，34.第三螺杆，35.第五螺母，36.第六螺母，37.第一螺杆，38.螺纹套筒，39.第一螺母，40.第二螺母，41.第二螺杆，42.第三螺母，43.第四螺母，44.试件梁，45.试件柱，46.第二调节槽，47.固定螺母。

具体实施方式

应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

为了方便叙述，本实用新型中如果出现“上”、“下”、“左”“右”字样，仅表示与附图本身的上、下、左、右方向一致，并不对结构起限定作用,仅仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备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实用新型的限制。

正如背景技术所介绍的，现有的结构实验室用拟静力试验加载装置用于梁反弯点试验时，无法真实还原受力条件，而且采用千斤顶对试验支座进行固定，更换不同试验支座时，千斤顶调节过程耗费时间长，针对上述问题，本申请提出了一种框架梁反弯点拟静力试验用试件固定装置。

本申请的一种典型实施方式实施例1中，如图1-7所示，一种框架梁反弯点拟静力试验用试件固定装置，包括支座总成，所述支座总成包括第一支座1及设置在第一支座两侧的第二支座2，所述第一支座和第二支座通过连接梁3固定连接，所述连接梁采用工字梁，工字梁的两端分别通过螺栓与第一支座和第二支座固定连接，所述第一支座和第二支座均为由钢板焊接而成的支座，包括顶板、底板和焊接在顶板和底板之间的多个竖向板，多个竖向板呈“米”字型分布，使第一支座和第二支座具有较高的结构强度，所述第一支座及第二支座均通过螺栓与基础固定连接。

两个所述的第二支座上均安装有第二连接机构，用于连接试件的试件梁的两端。

所述第二连接机构包括通过螺栓固定在第二支座上的支撑架4，所述支撑架上固定有滑轨5，所述滑轨滑动连接有滑块6，使用时，所述滑块能够沿试件梁的轴线方向自由滑动，所述滑块与滑轨之间设置有滚轮7，所述滚轮与滑块转动连接且所述滚轮卡在滑轨上设置的凸起结构5-1上，滑块与滑轨通过滚轮滑动连接，减小了滑块与滑轨之间的摩擦力，所述滑轨的端部设置有限位板8，用于防止滑块从滑轨端部脱离。

所述滑块上固定有升降机构，所述升降机构包括第一升降部和第二升降部，所述第一升降部和第二升降部在滑块上对称设置，第一升降部和第二升降部的结构完全相同，均包括第一连杆9、第二连杆10、第三连杆11及第四连杆12，所述第一连杆的一端通过铰接座与滑块铰接，另一端与第一连接块13的一端铰接，所述第二连杆的一端与第一连接块的另一端铰接，第二连杆的另一端通过铰接座与铰接件铰接，所述第三连杆的一端通过铰接座与滑块铰接，第三连杆的另一端与第二连接块14的一端铰接，第四连杆的一端与第二连接块的另一端铰接，第四连杆的另一端通过铰接座与铰接件铰接，所述第一连接块和第二连接块与双向丝杠15连接，双向丝杠的一端设有转动手柄，双向丝杠的转动，能够驱动第一连接块和第二连接块座同步的相向或远离运动，在第一连杆、第二连杆、第三连杆及第四连杆的作用下，能够带动铰接件做升降运动。

所述第一升降部和第二升降部之间设置有锁紧机构，所述锁紧机构采用伸缩管结构，包括固定管16及能够沿固定管轴线做伸缩运动的伸缩管17，所述固定管的底端与滑块固定连接，所述伸缩管的顶端与铰接件固定连接，铰接件利用升降机构运动至设定高度后，能够利用锁紧机构进行锁紧，所述固定管及伸缩管均采用方管，所述固定管相对的两个管壁上分别设置有两个第一调节槽18，伸缩管两个相对的管壁上设置有与所述第一调节槽相匹配的第二调节槽46，固定管和伸缩管上位于同侧管壁的的第一调节槽和第二调节槽中穿过有两个固定螺栓19，所述固定螺栓上螺纹连接有固定螺母47，固定螺母能够同固定螺栓共同将设置第一调节槽和第二调节槽的固定管和伸缩管的管壁压紧，实现了固定管和伸缩管的锁紧固定。

所述铰接件用于与试件梁的端部铰接连接，所述铰接件包括第一铰接板20及第二铰接板21，所述第一铰接板和第二铰接板中能够穿过铰接轴22，所述第一铰接板、第二铰接板能够通过铰接轴与试件梁端部的两个侧面铰接，所述铰接轴的两端能够螺纹连接压紧螺母23，所述压紧螺母能够压紧在第一铰接板和第二铰接板上，防止铰接轴从第一铰接板和第二铰接板脱落，所述第一铰接板和第二铰接板底部穿过有三根滑轴24，第一铰接板和第二铰接板能够沿三根滑轴自由滑动，所述第一铰接板两侧的滑轴轴段上螺纹连接有锁紧螺母25，第二铰接板两侧的滑轴轴段上螺纹连接有锁紧螺母，第一铰接板两侧的锁紧螺母能够压紧第一铰接板，第二铰接板两侧的锁紧螺母能够压紧第二铰接板，从而实现了第一铰接板和第二铰接板在滑轴上的锁紧固定，三根滑轴的同侧端部连接在连接板上，通过连接板26将三根滑轴连接为一个整体。所述第一铰接板和第二铰接板之间的滑轴轴段穿过安装板并与安装板27固定连接，所述安装板用于与伸缩管固定连接，并与第二连杆和第四连杆通过铰接座铰接。

通过设置升降机构，能够满足具有不同长度试件柱的试件的固定需求，通过设置能够沿滑轴滑动的第一铰接板和第二铰接板，能够满足具有不同宽度试件梁的试件的固定需求。

所述第一支座上安装有第一连接机构，所述第一连接机构包括通过铰接座与第一支座铰接的插槽结构28，所述插槽结构为与试件柱相匹配的T型形状，试件柱的底端能够插入插槽结构中。

所述支座总成的一侧设置有反力墙29，所述反力墙用于固定向试件施加载荷的作动器等元件。

所述反力墙连接有夹紧机构，所述夹紧机构用于夹紧支座总成，保证支座总成的固定稳定性。

所述夹紧机构包括设置在支座总成两侧的第一固定件30、第二固定件31及与反力墙固定连接的第三固定件32，所述第一固定件靠近反力墙设置。

所述第一固定件及第二固定件结构完全相同，为长方体结构，第一固定件及第二固定件上均设置有两个第一固定槽30-1，所述第三固定件包括第一固定部32-1及第二固定部，所述第一固定部上设置有两个第一安装孔，用于与反力墙固定连接，所述第三固定件设置在反力墙的一侧，反力墙的另一侧设置有第四固定件33，所述第四固定件为长方体结构，设有与第一安装孔相匹配的第二安装孔，第一固定部、反力墙及第四固定件通过第一安装孔和第二安装孔穿过有第三螺杆34，所述第三螺杆两端分别螺纹连接有第五螺母35和第六螺母36，第五螺母和第六螺母能够将第一固定部和第四固定件压紧在反力墙上，实现了第三固定件与反力墙的固定连接。

所述第二固定部包括设置在第一固定部上下两端的水平连接部32-2和固定在水平连接部端部且与其垂直的竖直连接部32-3，上下设置的水平连接部和竖直连接部中间设置有分隔部32-4，将两个水平连接部、竖直连接部之间形成的空间进行分隔，上下两个竖直连接部的端面形成两个与所述第一固定槽相匹配的第二固定槽32-5，位于上方的水平连接部设有开口，用于给螺母的旋紧留下操作空间。

第一固定件、第二固定件及第三固定件通过第一固定槽和第二固定槽穿过有第一螺杆37，所述第一螺杆包括多个螺杆段，相邻两个螺杆段通过螺纹套筒38连接，所述螺纹套筒内部具有与所述螺杆段相匹配的内螺纹结构，能够将多个螺杆段进行连接。

所述第一螺杆穿出第二固定件的杆段上螺纹连接有第一螺母39，第一螺杆穿出第三固定件的竖直连接部的杆段上螺纹连接有第二螺母40，所述第一固定件的第一固定槽和第三固定件的第二固定槽中穿过有第二螺杆41，所述第二螺杆位于第一固定件和第三固定件之间的杆段上螺纹连接有第三螺母42和第四螺母43，第三螺母靠近第三固定件设置，第四螺母靠近第一固定件设置。

本实施例中，调节第一螺母和第四螺母，可以调节第一固定件和第二固定件之间的距离，从而将第一固定件和第二固定件压紧支座总成，第三螺母和第四螺母能够分别压紧竖直连接部和第一固定件的端面，能够限制第一固定件朝向第三固定件的运动，支座总成利用第一固定件和第二固定件压紧后，能够限制第一固定件远离第三固定件的运动，第一固定件和第二固定件压紧支座总成后，能够利用第一螺母和第二螺母限制第二固定件朝向或远离第三固定件的运动，进而通过四个螺母和第一螺杆、第二螺杆实现了对支座总成的夹紧固定及第一固定件、第二固定件按照设定距离与第三固定件的连接。

本实施例中，螺杆连接螺母后，在两个水平连接部之间的空间侧面滑入第三固定件内部，安装方便、快捷。

第一螺杆、第二螺杆均可在第一固定槽或第二固定槽内调节位置，满足不同宽度支座总成的固定需求。

本实施例使用方法为:

截取梁的反弯点处的试件，所述试件包括相互垂直的试件梁44和试件柱45，将试件柱的底端放置在插槽结构内，利用升降机构调节铰接件的高度，并将铰接件沿滑轨滑动至设定位置，调节第一铰接板和第二铰接板，使其贴紧试件梁的两个侧面，在第一铰接板、第二铰接板和试件梁中穿过铰接轴，铰接轴两端的压紧螺母旋紧，完成试件梁端部与铰接件的铰接。

调节第一螺母和第四螺母，利用第一螺母和第四螺母将第一固定件和第二固定件压紧在支座总成的两个侧面，调节第二螺母和第三螺母，使第二螺母和第三螺母压紧竖直连接部的两个侧端面，完成了第三固定件、第一固定件、第二固定件与第一螺杆、第二螺杆的锁紧固定，进而完成了整个试件的固定，在反力墙上安装作动器，作动器对试件柱的顶端施加载荷，进行梁反弯点处的拟静力试验。

本实施例中，试件梁的两端无法产生竖向位移，能够更真实的模拟梁反弯点处的受力情况，支座总成在利用螺栓与基础连接的同时，利用第一固定件和第二固定件夹紧后再与反力墙固定连接，保证了实验过程中支座总成的稳定性，保证了实验结果的准确性，且采用第一固定件和第二固定件夹紧支座总成，更换不同尺寸的支座总成时，避免了传统方法中采用千斤顶夹紧需要找到相适配的钢板的缺陷，节省了操作时间。

本实施中的第一螺杆由多段螺杆段拼接构成，满足了不同长度支座总成利用第一固定件和第二固定件夹紧的需求。

上述虽然结合附图对本实用新型的具体实施方式进行了描述，但并非对本实用新型保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本实用新型的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本实用新型的保护范围以内。

Claims (10)

1.一种框架梁反弯点拟静力试验用试件固定装置，其特征在于，包括：

第一连接机构：用于连接试件柱的端部，包括与支座总成铰接的插槽结构，试件柱端部能够插入插槽结构中；

设置在第一连接机构两侧的第二连接机构：用于连接试件梁的端部，包括铰接件，铰接件能够与试件梁的端部铰接，铰接件与支座总成滑动连接，铰接件能够沿试件梁的轴线方向自由滑动；

反力墙：设置在支座总成一侧；

夹紧机构：与反力墙固定连接，用于对支座总成进行夹紧固定。

2.如权利要求1所述的一种框架梁反弯点拟静力试验用试件固定装置，其特征在于，所述支座总成包括第一支座，第一支座用于铰接插槽结构，第一支座的两侧设有第二支座，第二支座用于连接铰接件，第一支座与第二支座通过连接梁固定连接。

3.如权利要求1所述的一种框架梁反弯点拟静力试验用试件固定装置，其特征在于，所述支座总成与基础可拆卸连接。

4.如权利要求1所述的一种框架梁反弯点拟静力试验用试件固定装置，其特征在于，所述铰接件包括两个铰接板，两个铰接板之间能够连接铰接轴，两个铰接板穿过滑轴，铰接板能够沿滑轴滑动，并且能够与滑轴锁紧。

5.如权利要求1所述的一种框架梁反弯点拟静力试验用试件固定装置，其特征在于，所述铰接件与升降机构的一端连接，升降机构的另一端通过滑块与设置在支座总成的滑轨滑动连接，所述升降机构用于带动铰接件做升降运动。

6.如权利要求5所述的一种框架梁反弯点拟静力试验用试件固定装置，其特征在于，所述升降机构包括第一升降部和第二升降部，所述第一升降部和第二升降部均包括第一连杆、第二连杆、第三连杆及第四连杆，所述第一连杆一端与滑块铰接，另一端与第一连接块铰接，第二连杆一端与第一连接块铰接，另一端与铰接件铰接，第三连杆一端与滑块铰接，另一端与第二连接块铰接，第四连杆一端与第二连接块铰接，另一端与铰接件铰接，第一连接块和第二连接块穿过有双向丝杠，双向丝杠能够驱动第一连接块和第二连接块做同步的相向或远离运动。

7.如权利要求6所述的一种框架梁反弯点拟静力试验用试件固定装置，其特征在于，所述第一升降部和第二升降部之间设置有锁紧机构，用于铰接件升高至设定高度时对铰接件进行锁紧，所述锁紧机构采用伸缩管结构，包括固定管及能够做伸缩运动且能够与固定管锁紧固定的伸缩管，固定管与滑块固定连接，伸缩管与铰接件固定连接。

8.如权利要求1所述的一种框架梁反弯点拟静力试验用试件固定装置，其特征在于，所述夹紧机构包括与反力墙固定连接的第三固定件及设置在支座总成两侧的第一固定件和第二固定件，第一固定件靠近反力墙设置，第一固定件、第二固定件及第三固定件穿过有第一螺杆，第一螺杆穿出第二固定件的杆段连接有第一螺母，第一螺杆穿出第三固定件的杆段连接有第二螺母，第一固定件和第三固定件穿过有第二螺杆，第二螺杆位于第一固定件和第三固定件之间的杆段连接有第三螺母和第四螺母。

9.如权利要求8所述的一种框架梁反弯点拟静力试验用试件固定装置，其特征在于，所述第一螺杆由多个螺杆段通过螺纹套筒拼接构成。

10.如权利要求8所述的一种框架梁反弯点拟静力试验用试件固定装置，其特征在于，所述第三固定件设置在反力墙的一侧，反力墙的另一侧设置有第四固定件，所述第三固定件、反力墙及第四固定件中穿过有第三螺杆，第三螺杆上旋紧有第五螺母和第六螺母，第五螺母和第六螺母能够将第三固定件和第四固定件压紧在反力墙上。

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