[发明专利]一种装配式钢梁整体稳定试验集中荷载加载装置及方法

说明书

本发明一种装配式钢梁整体稳定试验集中荷载加载装置及方法，所述装置包括加载锥钉、加载板、方形钢管、钢绞线和加载箱，两个方形钢管相互搭接呈交叉状，加载锥钉插设于两方形钢管的搭接处，加载锥钉外壁还设置有螺纹，通过旋接在螺纹上的螺母锁紧方形钢管，方形钢管的四个端部分别通过钢绞线吊接加载箱，加载板下方固接有待测钢梁，加载锥钉端部穿过加载板上开设的通孔与所述待测钢梁相接触。加载装置取材方便，制作简易，可重复利用，装配式程度高，避免了传统加载装置中需要施焊带来的一系列问题，加载锥钉方便更换、操作简单，可保证施加荷载的方向和位置均不变，能够最大限度的减少荷载作用面积，接近集中荷载加载在作用点的理想状态。

技术领域：

本发明涉及钢结构技术领域，具体涉及一种装配式钢梁整体稳定试验集中荷载加载装置及方法。

背景技术：

钢结构中主要受力构件--钢梁的稳定问题一直是研究人员和设计人员关注的重点。梁上有集中荷载作用是构件实际受力中常见的情况，所以需要对集中荷载作用下钢梁的稳定性能进行研究。目前，国内外关于钢梁稳定的试验较少，主要是因为加载装置无法解决的问题。在已有的少数稳定试验中，常用千斤顶施加集中荷载，而千斤顶加载也存在着显著的缺点：传统的千斤顶施加集中荷载时，钢梁发生弯扭失稳时，加载点位置会偏移，加载方向也不再是竖直向下，随着变形增大千斤顶将脱离试件表面，导致试验终止；千斤顶端部是一个圆盘，施加的是面荷载，与理想的集中荷载有偏差。而且，当钢梁发生弯扭失稳时，千斤顶会阻碍钢梁的变形开展，导致试验数据不准确。已有的加载环装置非装配式，需要焊接，不易拆卸，尺寸固定。加载环环口面积限定了钢梁截面尺寸，因此加载环不具有普适性。鉴于加载环是平面内结构而非空间结构体系，在钢梁平面内的稳定性较难保证，即加载方向的垂直度不易控制。

因此，需要提出一种更适用的装配式钢梁整体稳定试验集中荷载加载装置及方法，以解决上述问题。

发明内容：

本发明的目的是提供一种装配式钢梁整体稳定试验集中荷载加载装置及方法，其适用于任意尺寸钢梁施加集中荷载进行稳定试验，保证点加载与实际作用集中荷载的情况相符，并在钢梁失稳时加载点位置不变、继续施加荷载。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

本发明提供的一种装配式钢梁整体稳定试验集中荷载加载装置，包括加载锥钉、加载板、方形钢管、钢绞线和加载箱，两个所述方形钢管相互搭接呈交叉状，在两个所述方形钢管的搭接处均设置有第一通孔，所述加载锥钉插设于所述第一通孔中，所述加载锥钉外壁设置有台阶，所述方形钢管坐设于所述台阶上，所述加载锥钉外壁还设置有螺纹，所述螺纹上旋接有螺母，通过所述螺母锁紧坐设于所述台阶上的方形钢管，所述方形钢管的四个端部分别通过所述钢绞线连接所述加载箱，所述加载箱悬吊在所述方形钢管下方，所述加载板置于所述加载锥钉下方，所述加载板下方固接有待测钢梁，所述加载板上开设有第二通孔，所述加载锥钉靠近所述加载板的一端端部穿过所述第二通孔，与所述待测钢梁相接触。

所述待测钢梁为工字型钢梁，在所述加载板和所述待测钢梁的翼缘上固定有夹具，将所述加载板和所述待测钢梁固接为一体。

所述加载锥钉采用阶梯轴结构，其包括第一锥钉部和第二锥钉部，所述第一锥钉部的直径小于所述第二锥钉部的直径，所述第一锥钉部为圆柱形结构，在所述圆柱形结构的外壁上设置有螺纹，所述第二锥钉部靠近所述加载板的一端为锥形结构。

所述第一通孔为圆形通孔，其直径大于所述第一锥钉部的直径。

所述第二通孔为锥形通孔，其与所述第二锥钉部的锥形结构相配合，所述第二锥钉部的锥形结构穿过所述第二通孔，与所述待测钢梁相接触。

所述螺纹设置于所述圆柱形结构外壁的中部，所述圆柱形结构外壁的上部和下部均为光滑面，所述螺纹下端部与所述方形钢管的上端部相接触。

所述方形钢管为空心钢管。