[实用新型]一种带滑轮的钢板局部屈曲试验装置

说明书

本实用新型公开一种带滑轮的钢板局部屈曲试验装置，所述试验装置包括台座、轴向加载组件、非加载边约束组件和单向约束组件；台座上沿轴向贯穿设置多个轴向槽，单向约束组件包括多组螺纹顶杆，螺纹顶杆的组数与轴向槽的数量相等，且每组螺纹顶杆中包含至少一条螺纹顶杆，每组螺纹顶杆中的所有螺纹顶杆相应插入每个轴向槽，所述螺纹顶杆均套接有压力传感器和螺母，且压力传感器的下端面抵接台座，压力传感器的上端面抵接螺母，螺纹顶杆的顶端均抵接试件钢板；轴向加载组件分别设于试件钢板的轴向前后两侧，轴向加载组件为试件钢板提供轴向力，非加载边约束组件分别设于试件钢板垂直轴向的左右两侧，约束试件钢板的非加载端。

技术领域

本实用新型涉及钢板屈曲试验技术领域，特别涉及一种带滑轮的钢板局部屈曲试验装置。

背景技术

近年来，随着社会经济的快速展，大量高层、超高层建筑开始涌现，在这些建筑结构中，纯钢板剪力墙以及钢板混凝土组合剪力墙、钢管混凝土柱等钢-混凝土组合构件得到越来越多的应用。然而，随着高强混凝土以及高强度钢材的应用，这些构件外侧钢板的宽厚比也越来越大，钢板局部屈曲的问题也逐渐凸显，受到工程人员的重视。在造价经济性方面，采用薄壁组合构件时一般要求钢材及混凝土两者材料力学特性得到充分发挥，钢材要充分发展其屈服强度。在结构安全上来说，钢板局部屈曲问题的出现会导致构件提早破坏甚至结构的整体失效，造成灾难。因此，在经济性与安全性的共同要求下，对组合结构钢板局部屈曲问题的研究很有必要。只有弄清钢板局部屈曲的规则与模态，才能够针对性采取措施避免或延迟钢板局部屈曲的发生。这不仅能产生良好的经济意义，适应时代发展的潮流，且对于钢-混凝土组合结构以及薄壁钢结构在工程中的发展应用也具有重要意义。

现今，国内外已有部分学者开始对方形、矩形以及其他截面钢管混凝土柱的局部屈曲性能进行相关研究。然而，目前对于钢板局部屈曲的研究并不全面，且这些研究大多处于有限元和理论研究阶段，研究结果无法与准确的试验数据进行对比和校正。原因在于，国内外缺乏系统研究钢板局部屈曲的试验装置。且目前仅有的若干针对钢管混凝土柱外侧钢板局部屈曲性能的试验研究中，也存在诸多问题。如：加载设计不合理，加载端设备无法精确单独施加荷载给钢板、无法考虑内侧混凝土所产生的侧约束力大小、无法准确考虑边界条件的作用、目前的试验研究都是基于特定的构件，试验结果不具备普遍意义等。以上这些问题都直接制约了钢结构及组合结构局部屈曲性能的研究进程。

因此，有必要对钢板与混凝土之间的作用和钢板实际边界情况，提出一种钢板屈曲试验加载装置。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种带滑轮的钢板局部屈曲试验装置，用以研究非加载边不同边界条件下以及单向约束情况下的钢板局部屈曲性能。

本实用新型的技术方案为：一种带滑轮的钢板局部屈曲试验装置，用以研究试件钢板的局部屈曲性能，包括台座、轴向加载组件、非加载边约束组件和单向约束组件；

所述台座上沿轴向贯穿设置多个轴向槽，单向约束组件包括多组螺纹顶杆，螺纹顶杆的组数与轴向槽的数量相等，且每组螺纹顶杆中包含至少一条螺纹顶杆，每组螺纹顶杆中的所有螺纹顶杆相应插入每个轴向槽，所述螺纹顶杆均套接有压力传感器和螺母，且压力传感器的下端面抵接台座，压力传感器的上端面抵接螺母，螺纹顶杆的顶端均抵接试件钢板；

轴向加载组件分别设于试件钢板的轴向前后两侧，轴向加载组件包括两块夹持钢板、活动钢板、导轨和顶推机构，两块夹持钢板共同夹持试件钢板的轴向一端并通过螺栓固定，夹持钢板的一端与活动钢板连接，导轨沿轴向安装于台座顶面，活动钢板与导轨滑动连接，顶推机构安装于台座，顶推机构用以顶推活动钢板沿导轨轴向滑动；

非加载边约束组件分别设于试件钢板垂直轴向的左右两侧，非加载边约束组件包括上钢板、下钢板和至少一约束滑轮组，上钢板和下钢板通过螺栓连接，上钢板和下钢板之间的间距可调，下钢板通过螺栓与试验台座固定，约束滑轮组包括位于上钢板底面的上滑轮组和位于下钢板顶面的下滑轮组，上滑轮组和下滑轮组共同夹持试件钢板垂直轴向的一端。