[发明专利]一种梁式构件复合受扭试验加载装置及其剪扭试验方法

权利要求书

1.一种梁式构件复合受扭试验加载装置，用于对梁式构件进行纯扭加载、弯扭加载、剪扭加载或弯剪扭加载，所述梁式构件包括梁身和两个分别垂直连接在所述梁身两端且方向相反的外伸臂，其特征在于，包括：

两个复合受扭支座，分别支撑在所述梁身的中部靠近一端处和所述梁身的另一端处，每个所述复合受扭支座包括从上至下依次连接的抱紧组件、扭转组件、以及弯转组件，

所述抱紧组件用于支撑和固定所述梁身，

所述扭转组件用于提供所述梁式构件在支撑处的扭转自由，

所述弯转组件用于提供所述梁式构件在支撑处的弯转自由；

三个反力架，其中两个所述反力架分别对应两个所述外伸臂位置处设置，另一个所述反力架对应所述梁身的中部位置处设置且位于两个所述复合受扭支座之间；

三个电液伺服作动器，分别竖直向下地安装在三个所述反力架上，其中两个所述电液伺服作动器分别用于向两个所述外伸臂施加荷载，另一个所述电液伺服作动器用于向所述梁身施加荷载；

三个球铰支座，分别设置在三个所述电液伺服作动器和所述梁式构件的对应部分之间，用于传递荷载给所述梁式构件，并减小竖向荷载对所述梁式构件扭转带来的约束效果；以及

控制系统，连接并控制三个所述电液伺服作动器按比例恒定输出荷载。

2.根据权利要求1所述的梁式构件复合受扭试验加载装置，其特征在于：

其中，所述抱紧组件包括上夹板、下夹板、高度垫块、以及多根螺杆，

所述上夹板设置在所述梁身的顶面上，

所述下夹板设置在所述梁身的下方，

所述高度垫块设置在所述梁身和所述下夹板之间，用于调节所述梁式构件的摆放位置，确保所述梁身可绕自身截面扭转中心扭转，

多根所述螺杆的上端和下端分别与所述上夹板和所述下夹板连接，并通过螺母锁紧使所述上夹板和所述下夹板之间夹紧，实现对所述梁身的固定。

3.根据权利要求1所述的梁式构件复合受扭试验加载装置，其特征在于：

其中，所述扭转组件包括上部弧形支座、下部弧形支座、多根滑动滚轴、以及两个滚轴支架，

所述上部弧形支座的顶面连接在所述抱紧组件的底部，所述上部弧形支座的底面为凸弧面且其弧心与所述梁身截面的扭转中心重合，

所述下部弧形支座的顶面为凹弧面，

多根所述滑动滚轴可滚动地设置在所述上部弧形支座的凸弧面和所述下部弧形支座的凹弧面之间，每根所述滑动滚轴的两端分别可转动地安装在两个所述滚轴支架上，防止脱落。

4.根据权利要求3所述的梁式构件复合受扭试验加载装置，其特征在于：

其中，所述扭转组件还包括两块挡板，

两块所述挡板分别安装在所述上部弧形支座的对应滑动滚轴两端的两个侧面上，并且分别与所述下部弧形支座的对应滑动滚轴两端的两个侧面限位配合，用于防止所述上部弧形支座因所述梁身扭转过程中的轴向拉伸而从所述下部弧形支座上脱落。

5.根据权利要求3所述的梁式构件复合受扭试验加载装置，其特征在于：

其中，所述滑动滚轴的表面、所述上部弧形支座的凸弧面、以及所述下部弧形支座的凹弧面上均喷涂有润滑剂。

6.根据权利要求1所述的梁式构件复合受扭试验加载装置，其特征在于：

其中，所述弯转组件包括上垫板、下垫板、滚轴、以及多个防滑螺钉，

所述上垫板的顶面连接在所述扭转组件的底部，所述上垫板的底面和所述下垫板的顶面上相对应地开设有沿梁身轴向方向延伸的键槽，

所述滚轴沿梁身轴向方向可滚动地设置在所述上垫板和所述下垫板之间，所述滚轴上设有与所述键槽相匹配的环形凸起，

多个所述防滑螺钉安装在所述上垫板的底面和所述下垫板的顶面上，并且每块垫板上的所述防滑螺钉布置于所述滚轴的两侧，用于防止所述滚轴从所述上垫板和所述下垫板之间脱落。

7.根据权利要求1所述的梁式构件复合受扭试验加载装置，其特征在于：

其中，每个所述球铰支座包括球铰支座上垫板和球铰支座下垫板，

所述球铰支座上垫板的底面中部设有凸球面，

所述球铰支座下垫板的顶面中部设有相适配的凹球面。