CN217384973U - 一种适用于不同倾角以及截面的柱构件端部球铰约束装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种适用于不同倾角以及截面的柱构件端部球铰约束装置，包括下球铰和安装在其上的上球铰，所述上球铰的上端安装有若干个能够移动的移动滑块，所述移动滑块上纵向安装有下端与其转动连接的转动侧板，移动滑块侧端的立板上设置有圆弧滑槽，所述圆弧滑槽上纵向穿设有与转动侧板上端相连接的锁定螺栓。该装置解决了弯曲试验、轴压试验等加载试验中不同截面尺寸的斜柱构件端部的边界约束的实现难题。

Description

一种适用于不同倾角以及截面的柱构件端部球铰约束装置

技术领域

本实用新型涉及一种适用于不同倾角以及截面的柱构件端部球铰约束装置。

背景技术

柱构件以及梁柱节点构件广泛存在于不同结构形式中，柱构件或梁柱节点构件破坏通常会造成严重后果，例如结构倒塌，因此科研人员会进行构件试验分析，研究构件性能提高结构安全性。在试验过程中，一般会通过180°球铰装置对构件底部进行约束以此来模拟构件在实际工程中所受到的约束。

现有实用新型专利CN210269155U公开了一种梁柱节点拟静力试验支座装置，包括柱固定底座以及两个梁固定底座，柱固定底座和梁固定底座的上表面均固定有一个底座铰；位于梁固定底座上方的底座铰上分别设有一个升降装置，升降装置包括滑框以及升降块；升降块上设有定滑轮，升降伸缩绞线绕过定滑轮与升降块固定连接；滑框的底部与底座铰铰接连接，升降块的顶部固定有一横向滑轨，横向滑轨上活动连接有铰接座。该专利根据需要进行拟静力试验的框架节点的实际尺寸对铰接座的高度进行调整，以实现适应不同柱高的使用要求；同时根据框架节点的宽度尺寸使用横向滑轨对支座的宽度进行调整，以实现适应不同梁宽的使用需求；实现适应任意尺寸梁柱框架节点。

但是上述专利存在以下缺点：

（1）固定底座约束构件底部时无法适应不同构件截面尺寸。固定底座通过矩形槽口套入构件底部的方式约束构件，矩形槽口在加工完成后无法改变因此其只能约束同一种截面构件，当要进行不同截面构件试验时则需要另外加工固定底座，使得试验成本大幅提高。

（2）固定底座只能约束垂直柱构件，无法约束带有倾角的斜柱构件。随着社会的发展，人们不满足现有结构形式提出一些新颖的结构形式例如超高层斜柱结构，伴随着斜柱构件出现，有必要深入研究其性能保证结构安全，然而目前的固定底座面对不同的斜柱倾斜角度需要进行一对一的加工，造成试验成本大幅提高。

（3）固定底座没有转动固定螺栓，在安装过程中易转动不便于安装。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种适用于不同倾角以及截面的柱构件端部球铰约束装置，该装置解决了弯曲试验、轴压试验等加载试验中不同截面尺寸的斜柱构件端部的边界约束的实现难题。

本实用新型的技术方案在于：一种适用于不同倾角以及截面的柱构件端部球铰约束装置，包括下球铰和安装在其上的上球铰，所述上球铰的上端安装有若干个能够移动的移动滑块，所述移动滑块上纵向安装有下端与其转动连接的转动侧板，移动滑块侧端的立板上设置有圆弧滑槽，所述圆弧滑槽上纵向穿设有与转动侧板上端相连接的锁定螺栓。

进一步地，所述下球铰的上端面具有下凹槽，上球铰的下端面具有上凹槽，位于上凹槽和下凹槽之间经滚轴相互连接，所述滚轴的两端均具有位于下球铰和下球铰外侧的法兰，所述法兰上间隔穿设有与上球铰、下球铰可拆连接的转动固定螺栓。

进一步地，所述下球铰上间隔设置有用于安装螺栓的地面固定螺栓孔。

进一步地，所述上球铰的上端面呈矩阵布设有四个移动槽，所述移动滑块的下端设置有与移动槽配合的滑动部。

进一步地，位于前侧的两个移动滑块的立板设置于移动滑块的前端；位于后端的两个移动滑块的立板设置于移动滑块的后端。

进一步地，所述移动滑块上纵向固定有轴杆，所述转动侧板的下端设置有与轴杆转动连接的转动槽。

与现有技术相比较，本实用新型具有以下优点：

1. 该装置通过四个移动滑块在移动槽内移动实现适用不同截面尺寸构件的目的，能够为构件提供稳定的底部位移约束，避免构件加载过程中发生底部位移，减少加工不同截面的底部支座，降低了试验成本。

2. 该装置通过转动侧板在轴杆以及圆弧滑槽上转动的方式，以此来实现约束不同倾角的斜柱构件，最后通过螺紧锁紧螺栓为其提供稳定的底部位移约束，减少加工不同倾角的底部支座，降低了试验成本。

3. 该装置能够限制上球铰转动便于试验构件安装。当需要进行试验构件安装时，通常由于上球铰没有约束，使得试验构件在安装过程中会不断转动不便于安装，该装置通过转动固定螺栓限制上球铰的平面内转动，便于构件安装减少安装时间。

附图说明

图1为本实用新型的装置示意图（主视图）；

图2为本实用新型的装置侧视图；

图3为本实用新型的去除移动滑块后的装置侧视图；

图4为本实用新型的去除移动滑块后的装置俯视图；

图5为本实用新型的移动滑块的主视图；

图6为本实用新型的移动滑块的侧视图；

图7为本实用新型的装置适应不同柱截面示意图；

图8为本实用新型的装置适应不同柱倾角示意图；

图9为本实用新型的装置适应不同柱倾角与不同柱截面示意图；

图中：10-下球铰、11-地面固定螺栓孔、20-上球铰、21-移动槽、30-移动滑块、31-立板、32-圆弧滑槽、33-锁定螺栓、34-矩形环凹部、35-滑动部、36-轴杆、40-转动侧板、41-转动槽、50-滚轴、51-法兰、52-转动固定螺栓。

具体实施方式

为让本实用新型的上述特征和优点能更浅显易懂，下文特举实施例，并配合附图，作详细说明如下，但本实用新型并不限于此。

参考图1至图9

一种适用于不同倾角以及截面的柱构件端部球铰约束装置，包括下球铰10和安装在其上的上球铰20，所述上球铰的上端安装有若干个能够移动的移动滑块30，所述移动滑块上纵向安装有下端与其转动连接的转动侧板40，移动滑块侧端的立板31上设置有圆弧滑槽32，所述圆弧滑槽上纵向穿设有与转动侧板上端相连接的锁定螺栓33，从而通过转动侧板在轴杆以及圆弧滑槽上转动到所需位置后，最后通过螺紧锁紧螺栓的方式，以此来实现约束不同倾角的斜柱构件。

本实施例中，为了实现上球铰和下球铰的连接，所述下球铰的上端面具有下凹槽，上球铰的下端面具有上凹槽，位于上凹槽和下凹槽之间经滚轴50相互连接。所述滚轴的两端均具有位于下球铰和下球铰外侧的法兰51，所述法兰上间隔穿设有与上球铰、下球铰可拆连接的转动固定螺栓52，从而在试验前预先通过固定螺栓将上球铰和下球铰锁定，使其在试验构件安装过程中不转动，便于构件安装节约安装时间；并在安装完试验构件后松开转动固定螺栓进行试验。

本实施例中，为了实现整个装置与地面固定，所述下球铰上间隔设置有用于安装螺栓的地面固定螺栓孔11。

本实施例中，为了更好地对柱构件进行约束，所述上球铰的上端面呈矩阵布设有四个移动槽21，所述移动槽的截面呈倒T型。所述移动滑块的下端设置有矩形环凹部34，从而形成与移动槽配合的滑动部35，由于移动槽的规格大于滑动部，因此移动滑块可以在移动槽内移动调节。同时，通过四个移动滑块在移动槽内滑动的方式实现约束不同截面尺寸构件。

本实施例中，为了更好的约束柱构件，使柱构件的前后、左右侧都被约束，位于前侧的两个移动滑块的立板设置于移动滑块的前端；位于后端的两个移动滑块的立板设置于移动滑块的后端。

本实施例中，为了实现移动侧板与移动滑块的转动连接，所述移动滑块上纵向固定有轴杆36，所述转动侧板的下端设置有与轴杆转动连接的转动槽41。

该装置安装方法：

步骤1：首先将下球铰通过穿过地面固定螺栓孔的地面固定螺栓与地面约束。

步骤2：其次螺紧转动固定螺栓使上球铰和下球铰不转动。

步骤3：根据试验设计的构件截面调整移动滑块的位置，使其移动到所需截面位置。

步骤3：根据试验设计的构件倾角将转动侧板调整至所需要的角度。

步骤4：将试验构件放入上球铰中，通过转动侧板进行约束，并螺紧滑槽锁定螺栓。

步骤5：松开转动固定螺栓，开展试验。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，凡依本实用新型申请专利范围所做的均等变化与修饰，皆应属本实用新型的涵盖范围。

Claims (6)

1.一种适用于不同倾角以及截面的柱构件端部球铰约束装置，包括下球铰和安装在其上的上球铰，其特征在于，所述上球铰的上端安装有若干个能够移动的移动滑块，所述移动滑块上纵向安装有下端与其转动连接的转动侧板，移动滑块侧端的立板上设置有圆弧滑槽，所述圆弧滑槽上纵向穿设有与转动侧板上端相连接的锁定螺栓。

2.根据权利要求1所述的一种适用于不同倾角以及截面的柱构件端部球铰约束装置，其特征在于，所述下球铰的上端面具有下凹槽，上球铰的下端面具有上凹槽，位于上凹槽和下凹槽之间经滚轴相互连接，所述滚轴的两端均具有位于下球铰和下球铰外侧的法兰，所述法兰上间隔穿设有与上球铰、下球铰可拆连接的转动固定螺栓。

3.根据权利要求1或2所述的一种适用于不同倾角以及截面的柱构件端部球铰约束装置，其特征在于，所述下球铰上间隔设置有用于安装螺栓的地面固定螺栓孔。

4.根据权利要求1或2所述的一种适用于不同倾角以及截面的柱构件端部球铰约束装置，其特征在于，所述上球铰的上端面呈矩阵布设有四个移动槽，所述移动滑块的下端设置有与移动槽配合的滑动部。

5.根据权利要求4所述的一种适用于不同倾角以及截面的柱构件端部球铰约束装置，其特征在于，位于前侧的两个移动滑块的立板设置于移动滑块的前端；位于后端的两个移动滑块的立板设置于移动滑块的后端。

6.根据权利要求1、2或5所述的一种适用于不同倾角以及截面的柱构件端部球铰约束装置，其特征在于，所述移动滑块上纵向固定有轴杆，所述转动侧板的下端设置有与轴杆转动连接的转动槽。

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