用于立柱豎向加載試驗(yàn)的多功能組合支座及其實(shí)施方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種用于立柱豎向加載試驗(yàn)的多功能組合支座及其實(shí)施方法，該多功能支座包含：從下到上依次放置的頂部開(kāi)有梯形滑槽的1號(hào)方形構(gòu)件(1)、頂部開(kāi)有梯形滑槽且底部開(kāi)有弧形柱槽的2號(hào)方形構(gòu)件(2)、底部帶有梯形楔塊的3號(hào)半圓柱構(gòu)件(3)、頂部帶有四個(gè)長(zhǎng)方體楔塊的4號(hào)方形構(gòu)件(4)、底部開(kāi)有弧形柱槽的5號(hào)方形構(gòu)件(5)、頂部開(kāi)有方形淺槽的6號(hào)方形板構(gòu)件(6)及帶有弧形槽的7號(hào)弧形板構(gòu)件(7)。本發(fā)明滿足了土木工程中建筑構(gòu)件的不同類型受壓力學(xué)實(shí)驗(yàn)的支座需求，簡(jiǎn)化了實(shí)驗(yàn)流程，提高了各類受壓力學(xué)試驗(yàn)的便捷性，為探究不同類型立柱軸壓與偏壓承載力計(jì)算公式提供更切實(shí)的試驗(yàn)保障。
【專利說(shuō)明】
用于立柱豎向加載試驗(yàn)的多功能組合支座及其實(shí)施方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001 ]本發(fā)明涉及一種用于立柱豎向加載試驗(yàn)的多功能組合支座及其實(shí)施方法，屬于土木工程技術(shù)領(lǐng)域?！颈尘凹夹g(shù)】
[0002]與傳統(tǒng)的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)相比，鋼結(jié)構(gòu)具有綠色環(huán)保、抗震性能好、施工速度快、 材料可回收利用等特點(diǎn)。隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，我國(guó)鋼產(chǎn)量已躍居世界首位，國(guó)內(nèi)鋼結(jié)構(gòu)產(chǎn)業(yè)也得到快速發(fā)展。但與發(fā)達(dá)國(guó)家相比，我國(guó)鋼結(jié)構(gòu)建筑占鋼產(chǎn)量的比重仍明顯偏低， 同時(shí)，我國(guó)建筑結(jié)構(gòu)在節(jié)能降耗(可循環(huán))、工業(yè)化生產(chǎn)、大企業(yè)集團(tuán)運(yùn)營(yíng)，產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)化、系列化、通用化等方面仍存在明顯差距。我國(guó)正處于工業(yè)化和城鎮(zhèn)化快速發(fā)展階段，年項(xiàng)目建設(shè)工程量龐大，資源消耗嚴(yán)重，環(huán)境惡化壓力巨大，發(fā)展綠色建筑已被列為國(guó)家中長(zhǎng)期科學(xué)和技術(shù)發(fā)展規(guī)劃綱要中重點(diǎn)領(lǐng)域中的優(yōu)先主題，因此，大力發(fā)展綠色環(huán)保、抗震性能優(yōu)異的鋼結(jié)構(gòu)建筑符合我國(guó)基本國(guó)情，對(duì)節(jié)約資源和能源，減少環(huán)境污染，促進(jìn)社會(huì)可持續(xù)發(fā)展具有重要意義，同時(shí)也是加快我國(guó)建筑產(chǎn)業(yè)化、工業(yè)化的一條有效途徑。
[0003]鋼龍骨立柱是鋼結(jié)構(gòu)建筑的主要豎向承重構(gòu)件，例如在冷彎薄壁型鋼結(jié)構(gòu)中，冷彎薄壁型鋼龍骨立柱與上、下導(dǎo)軌通過(guò)自攻螺釘實(shí)現(xiàn)相互連接，在設(shè)計(jì)規(guī)范中，現(xiàn)行的中國(guó)規(guī)范、美國(guó)AISI規(guī)范均將該連接方式簡(jiǎn)化為鉸接。同時(shí)，鋼結(jié)構(gòu)立柱在實(shí)際工程中常出現(xiàn)豎向荷載偏心情況，而偏心受載也是土木工程試驗(yàn)中常見(jiàn)的一種加載邊界條件。然而，現(xiàn)有土木工程試驗(yàn)技術(shù)中的鉸接支座大多存在偏心距不能連續(xù)調(diào)節(jié)，且偏心距誤差較大的缺陷， 因此，設(shè)計(jì)一種可實(shí)現(xiàn)立柱單/雙向、連續(xù)定值偏心加載的鉸接支座可有效提高該類土木工程試驗(yàn)便捷性及其準(zhǔn)確性，為探究立柱不同端部約束條件及偏心距情況下的承載力計(jì)算公式提供更切實(shí)的試驗(yàn)保障。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0004]技術(shù)問(wèn)題:為了克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，本發(fā)明提供一種可實(shí)現(xiàn)單雙向、連續(xù)定值偏心加載試驗(yàn)的多功能支座及其實(shí)施方法，，以滿足鋼龍骨立柱豎向加載試驗(yàn)中的荷載偏心及鉸接邊界條件需求;兼顧解決現(xiàn)有技術(shù)中，夾具功能單一，偏心距精度較差，不能實(shí)現(xiàn)偏心連續(xù)化，無(wú)法同時(shí)滿足多種實(shí)驗(yàn)需求的問(wèn)題;提高了土木工程立柱軸壓力學(xué)試驗(yàn)的便捷性，為各種不同目的的軸壓力學(xué)實(shí)驗(yàn)研究(例如探究軸壓與偏壓承載力計(jì)算公式等) 提供更切實(shí)的技術(shù)保障。
[0005]
【發(fā)明內(nèi)容】
:為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供一種用于立柱豎向加載試驗(yàn)的多功能組合支座該支座從下到上包括依次放置的頂部開(kāi)有梯形滑槽的1號(hào)方形構(gòu)件、頂部開(kāi)有梯形滑槽且底部開(kāi)有弧形柱槽的2號(hào)方形構(gòu)件、底部帶有梯形楔塊的3號(hào)半圓柱構(gòu)件、頂部帶有四個(gè)長(zhǎng)方體楔塊的4號(hào)方形構(gòu)件、底部開(kāi)有弧形柱槽的5號(hào)方形構(gòu)件、頂部開(kāi)有方形淺槽的6號(hào)方形板構(gòu)件及帶有弧形槽的7號(hào)弧形板構(gòu)件。
[0006]優(yōu)選的，所述1號(hào)方形構(gòu)件頂表面四角開(kāi)有六角頭螺栓孔，且六角頭部孔與1號(hào)方形構(gòu)件頂表面齊平，螺桿孔為不帶螺紋的貫穿圓柱孔；1號(hào)方形構(gòu)件的頂表面中部還開(kāi)有兩處梯形槽，梯形槽的兩側(cè)分別開(kāi)有與梯形槽下底寬度相同且與梯形槽深度相同的長(zhǎng)方體槽，長(zhǎng)方體槽外側(cè)開(kāi)有外螺紋螺栓限位孔；
[0007]所述2號(hào)方形構(gòu)件頂表面四角開(kāi)有六角頭螺栓孔，其中六角頭部孔與構(gòu)件上表面齊平，螺桿孔為不帶螺紋的貫穿圓柱孔;2號(hào)方形構(gòu)件頂部開(kāi)有兩個(gè)梯形槽，梯形槽的兩側(cè)分別開(kāi)有與梯形槽下底寬度相同且與梯形槽深度相同的長(zhǎng)方體槽，長(zhǎng)方體槽外側(cè)開(kāi)有外螺紋螺栓限位孔;2號(hào)方形構(gòu)件的底部中間開(kāi)有與梯形槽軸線方向相同的弧形柱槽，弧形柱槽兩端截面附近分別開(kāi)有兩個(gè)外螺紋螺栓限位孔；
[0008]所述3號(hào)半圓柱構(gòu)件上部為半圓柱體，兩端截面開(kāi)有外螺紋螺栓孔；中部為寬度與半圓柱體直徑相同的長(zhǎng)方體;下部為兩個(gè)梯形楔塊，楔塊的梯形截面與半圓柱軸線方向平行，楔塊的梯形截面兩端分別開(kāi)有圓柱孔，同一楔塊上的兩個(gè)圓柱孔在同一條軸線上且不貫通；
[0009]所述4號(hào)方形構(gòu)件頂表面四角開(kāi)有六角頭螺栓孔，其中六角頭部孔與構(gòu)件下表面齊平，螺桿孔為不帶螺紋的貫穿圓柱孔;4號(hào)方形構(gòu)件上部有四處長(zhǎng)方體楔塊；
[0010]所述5號(hào)方形構(gòu)件頂表面四角開(kāi)有六角頭螺栓孔，其中六角頭部孔與構(gòu)件上表面齊平，螺桿孔為不帶螺紋的貫穿圓柱孔;5號(hào)方形構(gòu)件的下表面中部開(kāi)有弧形柱槽，弧形柱槽兩端截面都分別開(kāi)有兩個(gè)外螺紋螺栓限位孔；
[0011]所述6號(hào)方形構(gòu)件四周開(kāi)有六角頭螺栓孔，其中六角頭部孔與構(gòu)件上表面齊平，螺桿孔為不帶螺紋的貫穿圓柱孔;構(gòu)件上部中間開(kāi)有正方形淺槽；
[0012]所述7號(hào)弧形構(gòu)件開(kāi)有弧形槽，弧形槽的兩端開(kāi)有兩個(gè)外螺紋螺栓孔。
[0013]優(yōu)選的，所述1號(hào)方形構(gòu)件及2號(hào)方形構(gòu)件的長(zhǎng)方體槽與4號(hào)方形構(gòu)件上部的四個(gè)長(zhǎng)方體楔塊尺寸及間距相同；1號(hào)方形構(gòu)件及2號(hào)方形構(gòu)件的梯形槽與3號(hào)半圓柱構(gòu)件下部梯形楔塊尺寸及間距相同；2號(hào)方形構(gòu)件及5號(hào)方形構(gòu)件的弧形柱槽與3號(hào)半圓柱構(gòu)件上部的半圓柱體的直徑相同；2號(hào)方形構(gòu)件及5號(hào)方形構(gòu)件弧形柱槽兩端截面的螺栓外螺紋孔間距離與7號(hào)弧形板構(gòu)件弧形槽的兩端螺栓外螺紋孔間距離相同。[〇〇14]優(yōu)選的，所述3號(hào)半圓柱構(gòu)件在1號(hào)方形構(gòu)件、2號(hào)方形構(gòu)件中的梯形滑槽中滑動(dòng)， 實(shí)現(xiàn)了偏心距的連續(xù)化;通過(guò)在1號(hào)方形構(gòu)件、2號(hào)方形構(gòu)件的外螺紋螺栓限位孔中插入螺栓至3號(hào)半圓柱構(gòu)件圓柱孔，實(shí)現(xiàn)加載過(guò)程中，偏心距值保持不變。
[0015]本發(fā)明還提供了一種用于立柱豎向加載試驗(yàn)的多功能組合支座的實(shí)施方法，
[0016]雙向無(wú)偏心鉸接/雙向偏心鉸接:[〇〇17]將1號(hào)方形構(gòu)件與3號(hào)半圓柱構(gòu)件組合，將3號(hào)半圓柱構(gòu)件的梯形楔塊放入1號(hào)方形構(gòu)件的長(zhǎng)方體槽中，梯形楔塊在1號(hào)方形構(gòu)件的梯形槽中滑動(dòng)，將3號(hào)半圓柱構(gòu)件滑動(dòng)至梯形滑槽的中間，或適當(dāng)偏心距離，通過(guò)長(zhǎng)方體槽外側(cè)的螺栓孔用4個(gè)螺栓將3號(hào)半圓柱構(gòu)件固定，螺栓進(jìn)入梯形楔塊兩端截面的圓柱孔中；2號(hào)方形構(gòu)件與3號(hào)半圓柱構(gòu)件通過(guò)兩個(gè)7號(hào)弧形板構(gòu)件組合，3號(hào)半圓柱構(gòu)件上部半圓柱放入2號(hào)方形構(gòu)件下部的弧形柱槽中，將3號(hào)半圓柱構(gòu)件、2號(hào)方形構(gòu)件及7號(hào)弧形板構(gòu)件在兩端分別用三個(gè)螺栓固定;將第二個(gè)3號(hào)半圓柱構(gòu)件與5號(hào)方形構(gòu)件通過(guò)兩個(gè)7號(hào)弧形板構(gòu)件組合，將6號(hào)方形構(gòu)件與5號(hào)方形構(gòu)件相組合，6 號(hào)方形構(gòu)件用來(lái)與試件相連接，5號(hào)方形構(gòu)件和6號(hào)方形構(gòu)件通過(guò)其四周的六角螺栓孔用螺栓固定；多功能支座需使用1個(gè)1號(hào)方形構(gòu)件、2個(gè)3號(hào)半圓柱構(gòu)件、1個(gè)5號(hào)方形構(gòu)件、1個(gè)2號(hào)方形構(gòu)件、1個(gè)6號(hào)方形構(gòu)件、4個(gè)7號(hào)弧形板構(gòu)件；[0〇18]單向無(wú)偏心鉸接/單向偏心鉸接:
[0019]1號(hào)方形構(gòu)件與3號(hào)半圓柱構(gòu)件組合，將3號(hào)半圓柱構(gòu)件的梯形楔塊放入1號(hào)方形構(gòu)件的長(zhǎng)方體槽中，梯形楔塊可在1號(hào)方形構(gòu)件的梯形槽中滑動(dòng)，將3號(hào)半圓柱構(gòu)件滑動(dòng)至梯形滑槽的中間或指定偏心距離位置處，通過(guò)長(zhǎng)方體槽外側(cè)的螺栓孔用4個(gè)螺栓將3號(hào)半圓柱構(gòu)件固定，螺栓插入梯形楔塊兩端截面的圓柱孔中；5號(hào)方形構(gòu)件與3號(hào)半圓柱構(gòu)件通過(guò)兩個(gè)7號(hào)弧形板構(gòu)件組合，3號(hào)半圓柱構(gòu)件上部半圓柱放入5號(hào)方形構(gòu)件的半圓柱槽中，將3號(hào)半圓柱構(gòu)件、5號(hào)方形構(gòu)件及7號(hào)弧形板構(gòu)件在兩端分別用三個(gè)螺栓固定;將6號(hào)方形構(gòu)件與 5號(hào)方形構(gòu)件相組合，6號(hào)方形構(gòu)件用來(lái)與試件相連接，5號(hào)方形構(gòu)件和6號(hào)方形構(gòu)件通過(guò)其四周的六角螺栓孔用螺栓固定;多功能支座需使用1個(gè)1號(hào)方形構(gòu)件、1個(gè)3號(hào)半圓柱構(gòu)件、1 個(gè)5號(hào)方形構(gòu)件、1個(gè)6號(hào)方形構(gòu)件、2個(gè)7號(hào)弧形板構(gòu)件；
[0020]固接:將一個(gè)4號(hào)方形構(gòu)件的四個(gè)長(zhǎng)方體楔塊插入一個(gè)1號(hào)方形構(gòu)件的長(zhǎng)方體槽中，將1號(hào)方形構(gòu)件、4號(hào)方形構(gòu)件及6號(hào)方形構(gòu)件通過(guò)其四周的六角螺栓孔用螺栓固定連接;多功能支座需使用1個(gè)1號(hào)方形構(gòu)件、1個(gè)4號(hào)方形構(gòu)件和1個(gè)6號(hào)方形構(gòu)件。[0021 ]有益效果:本發(fā)明可實(shí)現(xiàn)固接、單向無(wú)偏心鉸接、單向偏心鉸接、雙向無(wú)偏心鉸接及雙向偏心鉸接等多種連接功能，且所有的偏心均可實(shí)現(xiàn)連續(xù)化，突破了立柱傳統(tǒng)豎向加載力學(xué)實(shí)驗(yàn)中支座功能單一且不能實(shí)現(xiàn)偏心連續(xù)化的缺點(diǎn)，簡(jiǎn)化了實(shí)驗(yàn)流程，提高了各類軸壓力學(xué)試驗(yàn)的便捷性，為探究不同類型立柱(例如:木結(jié)構(gòu)、混凝土結(jié)構(gòu)、鋼結(jié)構(gòu))豎向承載力計(jì)算公式提供更切實(shí)的技術(shù)保障?！靖綀D說(shuō)明】[〇〇22]圖1是頂部梯形滑槽1號(hào)方形構(gòu)件；[〇〇23]圖2是頂部梯形滑槽、底部弧形柱槽的2號(hào)方形構(gòu)件；[〇〇24]圖3是底部梯形楔塊3號(hào)半圓柱構(gòu)件；
[0025]圖4是頂部四處長(zhǎng)方體楔塊4號(hào)方形構(gòu)件；[〇〇26]圖5是底部弧形柱槽5號(hào)方形構(gòu)件；[〇〇27]圖6是頂部方形淺槽6號(hào)方形構(gòu)件；[〇〇28]圖7是弧形板7號(hào)弧形板構(gòu)件；[0〇29]圖8是固接支座示意；[0〇3〇]圖9是單向無(wú)偏心鉸接支座示意；[〇〇31]圖10是單向偏心鉸接支座示意；[〇〇32]圖11是雙向無(wú)偏心鉸接支座示意；[〇〇33]圖12是雙向偏心鉸接支座示意；
[0034]圖13是C型鋼雙向無(wú)偏心鉸接軸壓實(shí)驗(yàn)示意；[〇〇35]圖中:1是頂部梯形滑槽1號(hào)方形構(gòu)件；1A是第一六角頭螺栓孔；1B是第一梯形槽； 1C是第一長(zhǎng)方體槽;1D是第一螺栓限位孔；[〇〇36]2是頂部梯形滑槽、底部弧形柱槽的2號(hào)方形構(gòu)件;2A是第二六角頭螺栓孔;2B第二梯形槽;2C是第二長(zhǎng)方體槽;2D是第二螺栓限位孔;2E第一弧形柱槽;3F是第三螺栓限位孔； [〇〇37]3是底部梯形楔塊3號(hào)半圓柱構(gòu)件;3A是上半圓柱體;3B是外螺紋螺栓孔;3C是長(zhǎng)方體;3D是梯形楔塊;3E是圓柱孔；[〇〇38]4是頂部四處長(zhǎng)方體楔塊4號(hào)方形構(gòu)件;4A是第三六角頭螺栓孔;4B是長(zhǎng)方體楔塊；[〇〇39]5是底部弧形柱槽5號(hào)方形構(gòu)件;5A是第四六角頭螺栓孔;5B弧形柱槽;5C是第四螺栓限位孔；
[0040]6是頂部方形淺槽6號(hào)方形構(gòu)件;6A是第五六角頭螺栓孔;6B正方形淺槽；[0041 ]7是弧形板7號(hào)弧形板構(gòu)件;7A是弧形槽;7B是第五螺栓限位孔；[〇〇42]8是工字鋼;9是C型鋼【具體實(shí)施方式】[〇〇43]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步說(shuō)明。
[0044]本發(fā)明提供的用于立柱豎向加載試驗(yàn)的多功能組合支座，該支座從下到上依次放置的頂部開(kāi)有梯形滑槽的1號(hào)方形構(gòu)件1、頂部開(kāi)有梯形滑槽且底部開(kāi)有弧形柱槽的2號(hào)方形構(gòu)件2、底部帶有梯形楔塊的3號(hào)半圓柱構(gòu)件3、頂部帶有四個(gè)長(zhǎng)方體楔塊的4號(hào)方形構(gòu)件 4、底部開(kāi)有弧形柱槽的5號(hào)方形構(gòu)件5、頂部開(kāi)有方形淺槽的6號(hào)方形板構(gòu)件6及帶有弧形槽的7號(hào)弧形板構(gòu)件7。
[0045]所述1號(hào)方形構(gòu)件頂表面四角開(kāi)有六角頭螺栓孔，且六角頭部孔與1號(hào)方形構(gòu)件頂表面齊平，螺桿孔為不帶螺紋的貫穿圓柱孔；1號(hào)方形構(gòu)件的頂表面中部還開(kāi)有兩處梯形槽，梯形槽的兩側(cè)分別開(kāi)有與梯形槽下底寬度相同且與梯形槽深度相同的長(zhǎng)方體槽，長(zhǎng)方體槽外側(cè)開(kāi)有外螺紋螺栓限位孔；
[0046]所述2號(hào)方形構(gòu)件頂表面四角開(kāi)有六角頭螺栓孔，其中六角頭部孔與構(gòu)件上表面齊平，螺桿孔為不帶螺紋的貫穿圓柱孔;2號(hào)方形構(gòu)件頂部開(kāi)有兩個(gè)梯形槽，梯形槽的兩側(cè)分別開(kāi)有與梯形槽下底寬度相同且與梯形槽深度相同的長(zhǎng)方體槽，長(zhǎng)方體槽外側(cè)開(kāi)有外螺紋螺栓限位孔;2號(hào)方形構(gòu)件的底部中間開(kāi)有與梯形槽軸線方向相同的弧形柱槽，弧形柱槽兩端截面附近分別開(kāi)有兩個(gè)外螺紋螺栓限位孔；
[0047]所述3號(hào)半圓柱構(gòu)件上部為半圓柱體，兩端截面開(kāi)有外螺紋螺栓孔；中部為寬度與半圓柱體直徑相同的長(zhǎng)方體;下部為兩個(gè)梯形楔塊，楔塊的梯形截面與半圓柱軸線方向平行，楔塊的梯形截面兩端分別開(kāi)有圓柱孔，同一楔塊上的兩個(gè)圓柱孔在同一條軸線上且不貫通；
[0048]所述4號(hào)方形構(gòu)件頂表面四角開(kāi)有六角頭螺栓孔，其中六角頭部孔與構(gòu)件下表面齊平，螺桿孔為不帶螺紋的貫穿圓柱孔;4號(hào)方形構(gòu)件上部有四處長(zhǎng)方體楔塊；
[0049]所述5號(hào)方形構(gòu)件頂表面四角開(kāi)有六角頭螺栓孔，其中六角頭部孔與構(gòu)件上表面齊平，螺桿孔為不帶螺紋的貫穿圓柱孔;5號(hào)方形構(gòu)件的下表面中部開(kāi)有弧形柱槽，弧形柱槽兩端截面都分別開(kāi)有兩個(gè)外螺紋螺栓限位孔；
[0050]所述6號(hào)方形構(gòu)件四周開(kāi)有六角頭螺栓孔，其中六角頭部孔與構(gòu)件上表面齊平，螺桿孔為不帶螺紋的貫穿圓柱孔;構(gòu)件上部中間開(kāi)有正方形淺槽；
[0051]所述7號(hào)弧形構(gòu)件開(kāi)有弧形槽，弧形槽的兩端開(kāi)有兩個(gè)外螺紋螺栓孔。[〇〇52]所述1號(hào)方形構(gòu)件及2號(hào)方形構(gòu)件的長(zhǎng)方體槽與4號(hào)方形構(gòu)件上部的四個(gè)長(zhǎng)方體楔塊尺寸及間距相同；1號(hào)方形構(gòu)件及2號(hào)方形構(gòu)件的梯形槽與3號(hào)半圓柱構(gòu)件下部梯形楔塊尺寸及間距相同；2號(hào)方形構(gòu)件及5號(hào)方形構(gòu)件的弧形柱槽與3號(hào)半圓柱構(gòu)件上部的半圓柱體的直徑相同；2號(hào)方形構(gòu)件及5號(hào)方形構(gòu)件弧形柱槽兩端截面的螺栓外螺紋孔間距離與7 號(hào)弧形板構(gòu)件弧形槽的兩端螺栓外螺紋孔間距離相同。[〇〇53]所述3號(hào)半圓柱構(gòu)件在1號(hào)方形構(gòu)件、2號(hào)方形構(gòu)件中的梯形滑槽中滑動(dòng)，實(shí)現(xiàn)了偏心距的連續(xù)化;通過(guò)在1號(hào)方形構(gòu)件、2號(hào)方形構(gòu)件的外螺紋螺栓限位孔中插入螺栓至3號(hào)半圓柱構(gòu)件圓柱孔，實(shí)現(xiàn)加載過(guò)程中，偏心距值保持不變。
[0054]將7種構(gòu)件通過(guò)螺栓連接拼裝成本發(fā)明的多功能加載支座，可以實(shí)現(xiàn)固定連接、單向無(wú)偏心鉸接、單向偏心鉸接、雙向無(wú)偏心鉸接及雙向偏心鉸接等多種支座連接功能，支座偏心距連續(xù)可調(diào)，且立柱加載過(guò)程中偏心距可保持不變。本發(fā)明滿足了土木工程中建筑構(gòu)件的不同類型受壓力學(xué)實(shí)驗(yàn)的支座需求，簡(jiǎn)化了實(shí)驗(yàn)流程，提高了各類受壓力學(xué)試驗(yàn)的便捷性，為探究不同類型立柱軸壓與偏壓承載力計(jì)算公式提供更切實(shí)的試驗(yàn)保障。
[0055]本發(fā)明還提供了一種用于立柱豎向加載試驗(yàn)的多功能組合支座的實(shí)施方法，
[0056]雙向無(wú)偏心鉸接/雙向偏心鉸接:
[0057]將1號(hào)方形構(gòu)件與3號(hào)半圓柱構(gòu)件組合，將3號(hào)半圓柱構(gòu)件的梯形楔塊放入1號(hào)方形構(gòu)件的長(zhǎng)方體槽中，梯形楔塊在1號(hào)方形構(gòu)件的梯形槽中滑動(dòng)，將3號(hào)半圓柱構(gòu)件滑動(dòng)至梯形滑槽的中間，或適當(dāng)偏心距離，通過(guò)長(zhǎng)方體槽外側(cè)的螺栓孔用4個(gè)螺栓將3號(hào)半圓柱構(gòu)件固定，螺栓進(jìn)入梯形楔塊兩端截面的圓柱孔中；2號(hào)方形構(gòu)件與3號(hào)半圓柱構(gòu)件通過(guò)兩個(gè)7號(hào)弧形板構(gòu)件組合，3號(hào)半圓柱構(gòu)件上部半圓柱放入2號(hào)方形構(gòu)件下部的弧形柱槽中，將3號(hào)半圓柱構(gòu)件、2號(hào)方形構(gòu)件及7號(hào)弧形板構(gòu)件在兩端分別用三個(gè)螺栓固定;將第二個(gè)3號(hào)半圓柱構(gòu)件與5號(hào)方形構(gòu)件通過(guò)兩個(gè)7號(hào)弧形板構(gòu)件組合，將6號(hào)方形構(gòu)件與5號(hào)方形構(gòu)件相組合，6 號(hào)方形構(gòu)件用來(lái)與試件相連接，5號(hào)方形構(gòu)件和6號(hào)方形構(gòu)件通過(guò)其四周的六角螺栓孔用螺栓固定；多功能支座需使用1個(gè)1號(hào)方形構(gòu)件、2個(gè)3號(hào)半圓柱構(gòu)件、1個(gè)5號(hào)方形構(gòu)件、1個(gè)2號(hào)方形構(gòu)件、1個(gè)6號(hào)方形構(gòu)件、4個(gè)7號(hào)弧形板構(gòu)件；[0〇58]單向無(wú)偏心鉸接/單向偏心鉸接:
[0059]1號(hào)方形構(gòu)件與3號(hào)半圓柱構(gòu)件組合，將3號(hào)半圓柱構(gòu)件的梯形楔塊放入1號(hào)方形構(gòu)件的長(zhǎng)方體槽中，梯形楔塊可在1號(hào)方形構(gòu)件的梯形槽中滑動(dòng)，將3號(hào)半圓柱構(gòu)件滑動(dòng)至梯形滑槽的中間或指定偏心距離位置處，通過(guò)長(zhǎng)方體槽外側(cè)的螺栓孔用4個(gè)螺栓將3號(hào)半圓柱構(gòu)件固定，螺栓插入梯形楔塊兩端截面的圓柱孔中；5號(hào)方形構(gòu)件與3號(hào)半圓柱構(gòu)件通過(guò)兩個(gè)7號(hào)弧形板構(gòu)件組合，3號(hào)半圓柱構(gòu)件上部半圓柱放入5號(hào)方形構(gòu)件的半圓柱槽中，將3號(hào)半圓柱構(gòu)件、5號(hào)方形構(gòu)件及7號(hào)弧形板構(gòu)件在兩端分別用三個(gè)螺栓固定;將6號(hào)方形構(gòu)件與 5號(hào)方形構(gòu)件相組合，6號(hào)方形構(gòu)件用來(lái)與試件相連接，5號(hào)方形構(gòu)件和6號(hào)方形構(gòu)件通過(guò)其四周的六角螺栓孔用螺栓固定;多功能支座需使用1個(gè)1號(hào)方形構(gòu)件、1個(gè)3號(hào)半圓柱構(gòu)件、1 個(gè)5號(hào)方形構(gòu)件、1個(gè)6號(hào)方形構(gòu)件、2個(gè)7號(hào)弧形板構(gòu)件；
[0060]固接:將一個(gè)4號(hào)方形構(gòu)件的四個(gè)長(zhǎng)方體楔塊插入一個(gè)1號(hào)方形構(gòu)件的長(zhǎng)方體槽中，將1號(hào)方形構(gòu)件、4號(hào)方形構(gòu)件及6號(hào)方形構(gòu)件通過(guò)其四周的六角螺栓孔用螺栓固定連接;多功能支座需使用1個(gè)1號(hào)方形構(gòu)件、1個(gè)4號(hào)方形構(gòu)件和1個(gè)6號(hào)方形構(gòu)件。
[0061]實(shí)施例(雙向偏心鉸接支座):
[0062]步驟一:采用如下步驟進(jìn)行第一個(gè)雙向偏心鉸接支座組裝:1號(hào)方形構(gòu)件與3號(hào)組合，將3號(hào)半圓柱構(gòu)件的梯形楔塊放入1號(hào)方形構(gòu)件的長(zhǎng)方體槽中，梯形楔塊可在1號(hào)方形構(gòu)件的梯形槽中滑動(dòng)，將3號(hào)半圓柱構(gòu)件滑動(dòng)至梯形滑槽的中間，通過(guò)長(zhǎng)方體槽外側(cè)的螺栓孔用4個(gè)螺栓將3號(hào)半圓柱構(gòu)件固定，螺栓進(jìn)入梯形楔塊兩端截面的圓柱孔中；2號(hào)方形構(gòu)件與 3號(hào)半圓柱構(gòu)件通過(guò)兩個(gè)7號(hào)弧形板構(gòu)件組合，3號(hào)半圓柱構(gòu)件上部半圓柱放入2號(hào)方形構(gòu)件下部的半圓柱槽中，將3號(hào)、2號(hào)及7號(hào)弧形板構(gòu)件在兩端分別用三個(gè)螺栓固定;將第二個(gè)3號(hào)半圓柱構(gòu)件與5號(hào)方形構(gòu)件通過(guò)兩個(gè)7號(hào)弧形板構(gòu)件組合，方法與前述方法相同；將5號(hào)和6 號(hào)方形構(gòu)件通過(guò)其四周的六角螺栓孔用螺栓固定(需使用1個(gè)1號(hào)方形構(gòu)件、2個(gè)3號(hào)半圓柱構(gòu)件、1個(gè)5號(hào)方形構(gòu)件、1個(gè)2號(hào)方形構(gòu)件、1個(gè)6號(hào)方形構(gòu)件、4個(gè)7號(hào)弧形板構(gòu)件)。[0063 ]步驟二:重復(fù)步驟一，拼裝組成第二個(gè)雙向鉸接支座。[〇〇64] 步驟三:調(diào)整鉸接支座的偏心距至指定數(shù)值(例如X方向20mm，Y方向30mm)，而后將實(shí)驗(yàn)對(duì)象(例如鋼立柱)的兩端分別放置于兩個(gè)鉸接支座的6號(hào)方形構(gòu)件的凹槽中，采用環(huán)氧樹(shù)脂實(shí)現(xiàn)鋼立柱與兩個(gè)鉸接支座的固定連接。
[0065]步驟四:將已經(jīng)形成一體的鋼立柱及兩個(gè)鉸接支座放置于試驗(yàn)反力架中，其中，下部鉸接支座的1號(hào)方形構(gòu)件采用螺栓與反力架固定連接，上部鉸接支座的1號(hào)方形構(gòu)件上部放置油壓千斤頂，且千斤頂與反力架相互連接。
[0066]步驟五:通過(guò)對(duì)千斤頂栗送油壓即可實(shí)現(xiàn)立柱的雙向定值偏心加載試驗(yàn)。[〇〇67]以上結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式做出詳細(xì)說(shuō)明，但本發(fā)明不局限于所描述的實(shí)施方式。對(duì)本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，在本發(fā)明的原理和技術(shù)思想的范圍內(nèi)，對(duì)這些實(shí)施方式進(jìn)行多種變化、修改、替換和變形仍落入本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種用于立柱豎向加載試驗(yàn)的多功能組合支座，其特征在于:該支座從下到上包括 依次放置的頂部開(kāi)有梯形滑槽的1號(hào)方形構(gòu)件(1)、頂部開(kāi)有梯形滑槽且底部開(kāi)有弧形柱槽 的2號(hào)方形構(gòu)件(2)、底部帶有梯形楔塊的3號(hào)半圓柱構(gòu)件(3)、頂部帶有四個(gè)長(zhǎng)方體楔塊的4 號(hào)方形構(gòu)件(4 )、底部開(kāi)有弧形柱槽的5號(hào)方形構(gòu)件(5 )、頂部開(kāi)有方形淺槽的6號(hào)方形板構(gòu) 件(6)及帶有弧形槽的7號(hào)弧形板構(gòu)件(7)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于立柱豎向加載試驗(yàn)的多功能組合支座，其特征在于:所述1號(hào)方形構(gòu)件頂表面四角開(kāi)有六角頭螺栓孔，且六角頭部孔與1號(hào)方形構(gòu)件頂表面齊平，螺桿孔為不帶螺紋的貫穿圓柱孔；1號(hào)方形構(gòu)件的頂表面中部還開(kāi)有兩處梯形槽，梯 形槽的兩側(cè)分別開(kāi)有與梯形槽下底寬度相同且與梯形槽深度相同的長(zhǎng)方體槽，長(zhǎng)方體槽外 側(cè)開(kāi)有外螺紋螺栓限位孔；所述2號(hào)方形構(gòu)件頂表面四角開(kāi)有六角頭螺栓孔，其中六角頭部孔與構(gòu)件上表面齊平， 螺桿孔為不帶螺紋的貫穿圓柱孔;2號(hào)方形構(gòu)件頂部開(kāi)有兩個(gè)梯形槽，梯形槽的兩側(cè)分別開(kāi) 有與梯形槽下底寬度相同且與梯形槽深度相同的長(zhǎng)方體槽，長(zhǎng)方體槽外側(cè)開(kāi)有外螺紋螺栓 限位孔;2號(hào)方形構(gòu)件的底部中間開(kāi)有與梯形槽軸線方向相同的弧形柱槽，弧形柱槽兩端截 面附近分別開(kāi)有兩個(gè)外螺紋螺栓限位孔；所述3號(hào)半圓柱構(gòu)件上部為半圓柱體，兩端截面開(kāi)有外螺紋螺栓孔；中部為寬度與半圓 柱體直徑相同的長(zhǎng)方體;下部為兩個(gè)梯形楔塊，楔塊的梯形截面與半圓柱軸線方向平行，楔 塊的梯形截面兩端分別開(kāi)有圓柱孔，同一楔塊上的兩個(gè)圓柱孔在同一條軸線上且不貫通；所述4號(hào)方形構(gòu)件頂表面四角開(kāi)有六角頭螺栓孔，其中六角頭部孔與構(gòu)件下表面齊平， 螺桿孔為不帶螺紋的貫穿圓柱孔;4號(hào)方形構(gòu)件上部有四處長(zhǎng)方體楔塊；所述5號(hào)方形構(gòu)件頂表面四角開(kāi)有六角頭螺栓孔，其中六角頭部孔與構(gòu)件上表面齊平， 螺桿孔為不帶螺紋的貫穿圓柱孔;5號(hào)方形構(gòu)件的下表面中部開(kāi)有弧形柱槽，弧形柱槽兩端 截面都分別開(kāi)有兩個(gè)外螺紋螺栓限位孔；所述6號(hào)方形構(gòu)件四周開(kāi)有六角頭螺栓孔，其中六角頭部孔與構(gòu)件上表面齊平，螺桿孔 為不帶螺紋的貫穿圓柱孔;構(gòu)件上部中間開(kāi)有正方形淺槽；所述7號(hào)弧形構(gòu)件開(kāi)有弧形槽，弧形槽的兩端開(kāi)有兩個(gè)外螺紋螺栓孔。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于立柱豎向加載試驗(yàn)的多功能組合支座，其特征在于:所述 1號(hào)方形構(gòu)件及2號(hào)方形構(gòu)件的長(zhǎng)方體槽與4號(hào)方形構(gòu)件上部的四個(gè)長(zhǎng)方體楔塊尺寸及間距 相同；1號(hào)方形構(gòu)件及2號(hào)方形構(gòu)件的梯形槽與3號(hào)半圓柱構(gòu)件下部梯形楔塊尺寸及間距相 同；2號(hào)方形構(gòu)件及5號(hào)方形構(gòu)件的弧形柱槽與3號(hào)半圓柱構(gòu)件上部的半圓柱體的直徑相同； 2號(hào)方形構(gòu)件及5號(hào)方形構(gòu)件弧形柱槽兩端截面的螺栓外螺紋孔間距離與7號(hào)弧形板構(gòu)件弧 形槽的兩端螺栓外螺紋孔間距離相同。4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于立柱豎向加載試驗(yàn)的多功能組合支座，其特征在于:所述 3號(hào)半圓柱構(gòu)件在1號(hào)方形構(gòu)件、2號(hào)方形構(gòu)件中的梯形滑槽中滑動(dòng)，實(shí)現(xiàn)了偏心距的連續(xù) 化;通過(guò)在1號(hào)方形構(gòu)件、2號(hào)方形構(gòu)件的外螺紋螺栓限位孔中插入螺栓至3號(hào)半圓柱構(gòu)件圓 柱孔，實(shí)現(xiàn)加載過(guò)程中，偏心距值保持不變。5.—種用于立柱豎向加載試驗(yàn)的多功能組合支座的實(shí)施方法，其特征在于:雙向無(wú)偏心鉸接/雙向偏心鉸接:將1號(hào)方形構(gòu)件與3號(hào)半圓柱構(gòu)件組合，將3號(hào)半圓柱構(gòu)件的梯形楔塊放入1號(hào)方形構(gòu)件的長(zhǎng)方體槽中，梯形楔塊在1號(hào)方形構(gòu)件的梯形槽中滑動(dòng)，將3號(hào)半圓柱構(gòu)件滑動(dòng)至梯形滑 槽的中間，或適當(dāng)偏心距離，通過(guò)長(zhǎng)方體槽外側(cè)的螺栓孔用4個(gè)螺栓將3號(hào)半圓柱構(gòu)件固定， 螺栓進(jìn)入梯形楔塊兩端截面的圓柱孔中；2號(hào)方形構(gòu)件與3號(hào)半圓柱構(gòu)件通過(guò)兩個(gè)7號(hào)弧形 板構(gòu)件組合，3號(hào)半圓柱構(gòu)件上部半圓柱放入2號(hào)方形構(gòu)件下部的弧形柱槽中，將3號(hào)半圓柱 構(gòu)件、2號(hào)方形構(gòu)件及7號(hào)弧形板構(gòu)件在兩端分別用三個(gè)螺栓固定;將第二個(gè)3號(hào)半圓柱構(gòu)件 與5號(hào)方形構(gòu)件通過(guò)兩個(gè)7號(hào)弧形板構(gòu)件組合，將6號(hào)方形構(gòu)件與5號(hào)方形構(gòu)件相組合，6號(hào)方 形構(gòu)件用來(lái)與試件相連接，5號(hào)方形構(gòu)件和6號(hào)方形構(gòu)件通過(guò)其四周的六角螺栓孔用螺栓固 定；多功能支座需使用1個(gè)1號(hào)方形構(gòu)件、2個(gè)3號(hào)半圓柱構(gòu)件、1個(gè)5號(hào)方形構(gòu)件、1個(gè)2號(hào)方形 構(gòu)件、1個(gè)6號(hào)方形構(gòu)件、4個(gè)7號(hào)弧形板構(gòu)件；單向無(wú)偏心鉸接/單向偏心鉸接:1號(hào)方形構(gòu)件與3號(hào)半圓柱構(gòu)件組合，將3號(hào)半圓柱構(gòu)件的梯形楔塊放入1號(hào)方形構(gòu)件的 長(zhǎng)方體槽中，梯形楔塊可在1號(hào)方形構(gòu)件的梯形槽中滑動(dòng)，將3號(hào)半圓柱構(gòu)件滑動(dòng)至梯形滑 槽的中間或指定偏心距離位置處，通過(guò)長(zhǎng)方體槽外側(cè)的螺栓孔用4個(gè)螺栓將3號(hào)半圓柱構(gòu)件 固定，螺栓插入梯形楔塊兩端截面的圓柱孔中；5號(hào)方形構(gòu)件與3號(hào)半圓柱構(gòu)件通過(guò)兩個(gè)7號(hào) 弧形板構(gòu)件組合，3號(hào)半圓柱構(gòu)件上部半圓柱放入5號(hào)方形構(gòu)件的半圓柱槽中，將3號(hào)半圓柱 構(gòu)件、5號(hào)方形構(gòu)件及7號(hào)弧形板構(gòu)件在兩端分別用三個(gè)螺栓固定;將6號(hào)方形構(gòu)件與5號(hào)方 形構(gòu)件相組合，6號(hào)方形構(gòu)件用來(lái)與試件相連接，5號(hào)方形構(gòu)件和6號(hào)方形構(gòu)件通過(guò)其四周的 六角螺栓孔用螺栓固定;多功能支座需使用1個(gè)1號(hào)方形構(gòu)件、1個(gè)3號(hào)半圓柱構(gòu)件、1個(gè)5號(hào)方 形構(gòu)件、1個(gè)6號(hào)方形構(gòu)件、2個(gè)7號(hào)弧形板構(gòu)件；固接:將一個(gè)4號(hào)方形構(gòu)件的四個(gè)長(zhǎng)方體楔塊插入一個(gè)1號(hào)方形構(gòu)件的長(zhǎng)方體槽中，將1 號(hào)方形構(gòu)件、4號(hào)方形構(gòu)件及6號(hào)方形構(gòu)件通過(guò)其四周的六角螺栓孔用螺栓固定連接;多功 能支座需使用1個(gè)1號(hào)方形構(gòu)件、1個(gè)4號(hào)方形構(gòu)件和1個(gè)6號(hào)方形構(gòu)件。
【文檔編號(hào)】G01M13/00GK105954018SQ201610319713
【公開(kāi)日】2016年9月21日
【申請(qǐng)日】2016年5月13日
【發(fā)明人】姜波, 陳偉, 吳乾德, 董梁, 夏夢(mèng), 孫昱, 葉繼紅
【申請(qǐng)人】東南大學(xué)