[实用新型]一种柱的剪刀式加载定位结构

说明书

技术领域

本实用新型涉及结构试验领域，具体涉及一种土木工程中受压柱试验的加载定位结构，特别适用于荷载和环境耦合作用下受压柱的二次加载。

背景技术

土木工程结构试验中，经常要对钢柱、钢筋混凝土柱和钢管混凝土柱进行静力受压加载试验。为了准确模拟试件端部约束条件和保证加载位置的准确性，常常采用刀绞或球绞支座，由于刀绞或球绞支座是线或点接触，因此其具有不稳定性（如图1所示），在试验就位时，必须由人把柱子扶住才能保证柱子垂直不倾倒。在柱的加载试验中，加载位置通常是一条线或一个点，受压柱尺度大，重量大，往往重达数吨，无论是中心加载还是偏心加载，如何保持受压柱的垂直稳定以及如何快速对准预设的加载位置一直都是结构试验中的难题。

目前，普遍采用的方法是人工扶正和对准，由操作人员将受压柱抬到试验台或万能试验机操作平台上，然后一边扶正一边调整千斤顶，在对准的同时将荷载加到受压柱上。这种方法需要众多的劳动力，一般4-5人，而且对准难度特别大，经常需要多次才能对准。此外，由于受压柱尺度大，重量大，又是高空作业，稍不留神受压柱即会发生倾倒，轻者造成试验失败，重则危及试验设备和人员的安全。

实用新型内容

针对现有技术中无法快速对准预设加载位置，需要众多劳动力，移动难度大、容易倾倒等缺陷，本实用新型所要解决的问题是提供一种能够一次性、快速准确且稳定对准任意预设加载位置（一条线或一个点）的加载定位结构，所述的加载定位结构不仅可以自由水平移动，而且还可自由垂直升降，能满足不同大小和不同结构的受压柱的加载需求，特别重要的是，可以保证受压柱在定位过程中始终保持垂直稳定，避免了受压柱在定位过程中发生倾倒。所述的受压柱是指拟进行受压试验的柱子。

对于柱的加载试验，现有技术普遍采用的定位方法是人工扶正和对准，由操作人员将受压柱抬到试验台或万能试验机操作平台上，然后一边扶正一边调整千斤顶，在对准的同时将荷载加到受压柱上。这种方法一般需要众多的劳动力，而且对准难度特别大。本实用新型的加载定位结构是采用中空结构将受压柱从底部托起，让受压柱悬空，通过两块水平滑动支撑板保证受压柱的垂直稳定性，由于其处于悬空状态，因此，无论是水平运动还是垂直升降，受压柱均保持垂直稳定不倾倒。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种柱的剪刀式加载定位结构，所述的加载定位结构包括定位辅助框、水平移动和固定系统和垂直升降系统（参见图3、4、5、6），其中：

所述的定位辅助框为中空结构，包括两块水平滑动支撑板，所述的定位辅助框能够在水平和竖直方向任意移动，用于支撑受压柱并保证在加载定位过程中受压柱始终保持垂直稳定；

所述的水平移动和固定系统用于使受压柱在水平方向任意移动，并使定位后的定位辅助框和其上的受压柱保持静止；

所述的垂直升降系统用于使受压柱在竖直方向任意移动并保持任意高度；

将受压柱放在所述的定位辅助框上，所述的定位辅助框高度大于刀铰支座的高度，水平移动所述的定位辅助框使其上的受压柱到达预设的加载位置，降低所述的垂直升降系统使受压柱准确落在预设的加载位置并与其接触，使受压柱的自重由预设的加载位置承担，对受压柱施加荷载使受压柱在两端刀铰支座的作用下保持稳定后，继续降低所述的垂直升降系统，使其与受压柱脱离，然后将所述的定位辅助框移出，施加荷载对柱进行力学性能试验。

所述的刀铰支座由带凹口的V型第一加载支座和带凸头的V型第二加载支座组成，所述带凹口的V型第一加载支座选自带有中心通孔的V型第一加载支座和不带中心通孔的第一加载支座，将所述的第二加载支座的V型凸头放入第一加载支座的V型凹口后，两个支座的叠加高度之和为刀铰支座的高度。根据加载试验的需要，选用带有中心通孔或不带中心通孔的第一加载支座，当对荷载和环境耦合作用下受压柱进行二次加载时，选用带中心通孔的第一加载支座和第二加载支座组合组成的刀绞支座，其它加载情况选用不带中心通孔的第一加载支座和第二加载支座组合组成的刀绞支座。所述的刀铰支座的V型尖端即为第二加载支座的V型尖端。