[发明专利]对薄板类试件施加有效荷载的特殊实验构件

说明书

技术领域

本发明涉及土木工程结构试验领域，具体属于对薄板类试件施加有效荷载的特殊实验构件。

背景技术

在结构试验中，除材性试验以外，通常进行的都是较大尺寸结构试件的试验，因而其试验配件也相应较大。对于较小尺寸的试验构件，尤其是荷载作用于试验构件中的薄板上时，由于大型万能试验机的活动范围所限，这类试验通常难以有效进行。而对于小型的万能试验机，由于其施加荷载的能力有限，对于尺寸较小而承载力较大的组合结构，无法使其进入塑性阶段而破坏。

发明内容

本发明针对此类尺寸较小而承载力较大的带薄板的构件的破坏机理和设计方法，提供了一种对薄板类试件施加有效荷载的特殊实验构件，与万能试验机连接在一起，可以准确有效的对这类构件施加荷载，即使这类试验构件中的薄板很薄，长度较大，特殊构件也能很好的克服薄板提前屈曲或屈服，而试验构件主体并未破坏的问题，从而可以有效的将试验进行到底，得到荷载变形的全程曲线。

本发明的技术方案如下：

对薄板类试件施加有效荷载的特殊实验构件，包括底板，底板表面上开设有两个T形槽，T形槽上滑动安装有左楔形铁块、右楔形铁块，左楔形铁块与右楔形铁块相对应，且之间夹置有薄板类试件，右楔形铁块通过螺栓固定于底板，左楔形铁块与右楔形铁块之间通过固定螺栓连接。

所述的左楔形铁块、右楔形铁块两端具有与两个T形槽相配合的T形滑块。

目前，常用的万能试验机既有固定下方，从上方施加荷载的，也有固定上方，而从下方施加荷载的。无论是采取何种加载方式，将设计的专门用来对尺寸较小而承载力较大的带薄板的试验构件施加荷载的特殊构件，与万能试验机连接在一起，可以方便的对不同尺寸的薄板施加拉压荷载，得到理想的破坏模式和真实的承载力。

本发明的工作原理：

受拉试验

在进行结构试验之前，先将设计的特殊构件底部的一块楔形铁块放入上部铁板的T形槽中，并用两个螺栓将其与上部的铁板固定在一起。对于只有一块薄板的试验构件，通常将设计的特殊构件的顶端与万能试验机的上方连接在一起，将试验构件置于万能试验机的下方，然后，启动万能试验机，使试验构件中的薄板逐渐接近特殊构件底部的楔形铁块。接着，调整试验构件的位置，使得试验构件中的薄板置于楔形铁块的中间位置，且与楔形铁块紧密接触。直到薄板与上部的铁板板底将要接触时，暂停万能试验机，将另外一块楔形铁块放入上部铁板的T形槽中，与试验构件中的薄板紧密接触，并用两个螺栓或气压装置将这两块楔形铁块和中间的薄板紧密的固定在一起，使得两块楔形铁块将中间的薄板紧紧夹住。再将试验构件固定在万能试验机的下方，重新启动万能试验机，施加一定大小的初始拉应力。其中，楔形铁块的使用可以防止薄板在较大荷载作用下先于试验构件主体部分屈服，且楔形铁块与薄板接触的表面上布满密集的小颗粒，可以牢牢的将试验构件中的薄板钳住，不至于在较大荷载作用下发生滑移。

对于有上下两块薄板的试验构件，通常要设计制作两套特殊构件，将其中一套特殊构件的顶端与万能试验机的上方连接在一起，另一套特殊构件的顶端与万能试验机的下方连接在一起。在将这两套特殊构件与万能试验机的上下方固定在一起之前，先将设计的特殊构件底部的一块楔形铁块分别放入上部和下部铁板的T形槽中，并用两个螺栓将其与上部和下部的铁板固定在一起。然后，将试验构件中的下部薄板置于下部楔形铁块的中间位置，且与楔形铁块紧密接触。再将另外一块楔形铁块放入下部铁板的T形槽中，与试验构件中的下部薄板紧密接触，并用两个螺栓或气压装置将这两块楔形铁块和中间的下部薄板紧密的固定在一起，使得两块楔形铁块将中间的薄板紧紧夹住。接着，启动万能试验机，使试验构件中的上部薄板逐渐接近固定在上方的特殊构件底部的楔形铁块。然后，调整下部特殊构件的位置，使得试验构件中的上部薄板置于上部楔形铁块的中间位置，且与楔形铁块紧密接触。直到薄板与上部的铁板板底将要接触时，暂停万能试验机，将另外一块楔形铁块放入上部铁板的T形槽中，与试验构件中的上部薄板紧密接触，并用两个螺栓或气压装置将这两块楔形铁块和中间的上部薄板紧密的固定在一起，使得两块楔形铁块将中间的薄板紧紧夹住。重新启动万能试验机，施加一定大小的初始拉应力。其中，楔形铁块的使用可以防止薄板在较大荷载作用下先于试验构件主体部分屈服，且楔形铁块与薄板接触的表面上布满密集的小颗粒，可以牢牢的将试验构件中的薄板钳住，不至于在较大荷载作用下发生滑移。

受压试验