[发明专利]一种复合受扭实验的竖向荷载加载装置

说明书

技术领域

本发明涉及复合受扭实验装置技术领域，尤其是一种复合受扭实验的竖向荷载加载装置。

背景技术

近年来，随着人民生活水平的日益提高和建筑业的迅猛发展，人们对建筑功能和建筑美观形式的需求越来越高，然而由于场地的限制及各种社会环境因素的影响，不少建筑不可避免地要采用形状不规则结构，如曲线桥梁、框架边梁、托梁、异形柱结构、转换结构等，这些结构构件的受力十分复杂，往往处于压(或拉)弯剪扭等复合受力状态，其强度比常规的压(或拉)弯剪构件低，因而引起工程结构的可靠性降低，容易导致结构的破坏。为了解决实际工程中轴压作用下的受扭影响，自20世纪初，国外就开始对钢筋混凝土压扭构件进行了大量的研究；我国自七十年代起，加强了对结构压扭的重视，并成立了钢筋混凝土压扭科研专题组，专题组就多种压扭装置对构件受扭性能的影响进行了大量研究。同济大学、天津大学、东南大学、西安建筑科技大学、福州大学、广西大学等高校都自行设计压扭实验装置对压扭试件进行了研究。

目前采用的压扭实验装置，特别是复合受扭实验的竖向荷载加载装置还存在一些不足之处：

1.实验装置大多采用千斤顶与固定底座直接接触，试件发生受扭及受弯变形后，千斤顶与固定底座产生相对扭转，千斤顶轴向荷载偏离试件形心，带来附加扭矩和弯矩。

2.现有复合受扭实验中，反力梁与千斤顶直接接触，千斤顶随试件发生水平位移时会受到反力梁的摩擦阻力，对实验结果存在影响。

3.在竖向荷载加载装置中，不同部件之间的定位组装较为繁琐，需要现场测量位置，给实验增加了工序和难度。

发明内容

为了解决上述的问题，本发明提供一种复合受扭实验的竖向荷载加载装置，能够能够保证所述千斤顶施力方向始终垂直于试件，并且该装置结构简单，安装便捷。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种复合受扭实验的竖向荷载加载装置，包括反力梁及受力板，所述反力梁两端分别与所述受力板固定连接，还包括千斤顶、水平平衡装置、转动平衡装置及加载底座，所述千斤顶一端通过所述水平平衡装置与所述反力梁底部的受力板相抵接，另一端通过所述转动平衡装置与所述加载底座相抵接，

所述水平平衡装置包括槽板及滚动装置，所述滚动装置嵌入所述槽板内，所述滚动装置一面与所述反力梁底部的受力板相抵接，所述槽板远离所述滚动装置的一面与所述千斤顶抵接；

所述转动平衡装置包括转动板及承重板，所述转动板一面与所述千斤顶抵接，另一面设有球面凸口，所述承重板设有与所述球面凸口契合的球面凹口，所述球面凸口与所述球面凹口球铰连接，所述承重板与所述转动板连接的相对另一面与所述试件固定装置固定连接。

进一步地，所述滚动装置包括滚轴架及滚轴，所述滚轴设有若干个，所述滚轴设于所述滚轴架内并与所述滚轴架转动连接。

进一步地，所述槽板及所述转动板与所述千斤顶相抵的一面均设有限位件,所述千斤顶卡合于述限位件内。

进一步地，所述千斤顶与所述转动平衡装置及试件的水平中心点位于同一竖直线。

进一步地，所述加载底座设有刻度线，所述刻度线与所述千斤顶及所述转动平衡装置水平中心点位于同一竖直线。

进一步地，所述加载底座包括固定侧板、调节板、调节侧板及底板，所述固定侧板及所述调节侧板分别与所述底板两端固定连接，所述调节侧板设有至少两个松紧螺钉及螺母，所述松紧螺钉穿过所述调节侧板并与螺母配合使用；所述底板设有滑动卡槽，所述调节板设有与所述滑动卡槽卡合滑动的卡件，所述调节板一面通过弹性件与所述固定侧板连接，另一面与试件抵接，通过调节松紧螺钉与所述调节板的距离对试件进行夹紧，所述固定侧板设有一螺纹孔及限位螺纹杆，所述限位螺纹杆与所述螺纹孔啮合并能够对所述调节板压紧。

本发明的有益效果是，千斤顶通过水平平衡装置与反力梁相抵，确保了千斤顶与试件等幅值自由水平移动，避免在实验时，复合受扭下构件的侧向位移，千斤顶对反向梁施力方向不垂直，实验结构出现偏差；千斤顶通过转动平衡装置与加载底座相抵，确保了千斤顶与试件等幅值自由转动，避免在实验时，复合受扭下构件扭转位移，千斤顶对试件施力方向不垂直，导致实验结构出现偏差；加载底座能够固定试件同时又能将试件的水平中心点与千斤顶及转动平衡装置水平中心点位调节于同一竖直线上。

附图说明

图1是本发明一较佳实施方式的复合受扭实验的竖向荷载加载装置的结构示意图。

图2是本发明一较佳实施方式的复合受扭实验的竖向荷载加载装置的水平平衡装置结构示意图。