CN108896400A - 一种可施加拉压弯剪力的结构试验*** - Google Patents

一种可施加拉压弯剪力的结构试验*** Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种可施加拉压弯剪力的结构试验***，包括：L型梁(3)，包括一体化连接的水平部和竖直部，所述的水平部的中段底面与试件的上部刚接；水平力施加装置(1)，一端与反力架或反力墙面连接，另一端与L型梁(3)的竖直部连接；竖向力施加装置(2)，上端与L型梁(3)的水平部的底面铰接，下端与地面铰接；试件支座(6)，与试件的下部刚接；与现有技术相比，本发明通过水平力施加装置与竖向力施加装置施加水平作用力与竖向作用力，可以进行单向拉压、剪切或者拉(压)弯剪复合作用下的试验。

Description

一种可施加拉压弯剪力的结构试验***
技术领域
本发明涉及一种结构试验装置，尤其是涉及一种可施加拉压弯剪力的结构试验***。
背景技术
在建筑、机械等领域中，常常需要对试件进行单向拉伸、剪切或者拉(压)弯剪复合作用下的试验，测试试件在这些受力状态下的力学性能。
已有的试验装置只能够实现两种作用力的复合状态试验，很难试验三种作用力复合作用的试验。
发明内容
本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种可施加拉压弯剪力的结构试验***。
本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：
一种可施加拉压弯剪力的结构试验***，包括：
L型梁，包括一体化连接的水平部和竖直部，所述的水平部的中段底面与试件的上部刚接；
水平力施加装置，一端与反力架或反力墙面连接，另一端与L型梁的竖直部连接；
竖向力施加装置，上端与L型梁的水平部的底面铰接，下端与地面铰接；
试件支座，与试件的下部刚接；
进行纯剪试验时，竖向力施加装置不施加荷载，水平力施加装置与试件中心线安装于同一水平线，水平力施加装置向L型梁的竖直部施加荷载；
进行弯剪试验时，竖向力施加装置不施加荷载，根据需要施加在试件上的弯矩值，计算水平力施加装置与反力架或者反力墙的连接点位置，使水平力施加装置与试件中心线不平行，完成安装后，水平力施加装置向L型梁的竖直部施加荷载；
进行拉压试验时，去除水平力施加装置，竖向力施加装置向L型梁的水平部施加荷载；
进行拉/压剪试验时，水平力施加装置与试件中心线安装于同一水平线，水平力施加装置向L型梁的竖直部施加荷载，同时，竖向力施加装置向L型梁的水平部施加荷载；
进行拉/压弯剪试验时，根据需要施加在试件上的弯矩值，计算水平力施加装置与反力架或者反力墙的连接点位置，使水平力施加装置与试件中心线不平行，完成安装后，水平力施加装置向L型梁的竖直部施加荷载，同时，竖向力施加装置向L型梁的水平部施加荷载。
所述的竖向力施加装置底部与支座铰接，所述的支座与地面基础或地槽连接。
所述的水平力施加装置和竖向力施加装置为千斤顶或伺服作动器。
所述的竖向力施加装置设有两个，一个设置在L型梁的水平部的远离竖直部的一端，另一个设置在L型梁靠近竖直部。
所述的L型梁的水平部的中段底面与试件的上部之间通过角钢连接。
所述的L型梁的水平部的中段底面预留螺栓孔，用于连接角钢。
所述的***还包括侧向支撑装置，所述的侧向支撑装置架设在L型梁水平部的两侧，用于限制L型梁运动轨迹，防止发生侧向晃动。
所述的侧向支撑装置包括侧向支撑架、侧向支撑悬臂架和滑动支座，所述的侧向支撑架竖直设置在L型梁水平部的两侧，所述的侧向支撑悬臂架固定在侧向支撑架内侧，与L型梁水平部通过滑动支座连接。
与现有技术相比，本发明具有以下优点：
(1)通过水平力施加装置与竖向力施加装置施加水平作用力与竖向作用力，可以进行单向拉压、剪切或者拉(压)弯剪复合作用下的试验。
(2)侧向支撑架、侧向支撑悬臂架和滑动支座构成该装置的侧向支撑***，从而达到限定L型梁的侧向活动范围，保证试验时试件的平面外的稳定性。
(3)竖向力施加装置安装灵活，可调节性好。
(4)可根据试验室的设备状况灵活选用水平力与竖向力的施加设备。
(5)两个千斤顶构成支撑***可以灵活调整装置的稳定性。
(6)采用角钢连接试验装置与试件，可以实现试件的快速装拆，提升试验效率。
附图说明
图1为本实施例试验***的主视结构示意图；
图2为本实施例试验***的侧视结构示意图；
附图标记：
1为水平力施加装置；2为竖向力施加装置；3为L型梁；4为螺栓孔；5为角钢；6为试件支座；7为支座；8为侧向支撑架；9为侧向支撑悬臂架；10为滑动支座。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。本实施例以本发明技术方案为前提进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。
实施例
如图1、2所示，可施加拉压弯剪力的结构试验***，包括：
L型梁3，包括一体化连接的水平部和竖直部，水平部的中段底面与试件的上部刚接；
水平力施加装置1，一端与反力架或反力墙面连接，另一端与L型梁3的竖直部连接；
竖向力施加装置2，上端与L型梁3的水平部的底面铰接，下端与支座7铰接，支座7与地面基础或地槽连接，竖向力施加装置2设有两个，一个设置在L型梁3的水平部的远离竖直部的一端，另一个设置在L型梁3靠近竖直部；
试件支座6，与试件的下部刚接；
侧向支撑装置，架设在L型梁3水平部的两侧，用于限制L型梁3运动轨迹，防止发生侧向晃动。侧向支撑装置包括侧向支撑架8、侧向支撑悬臂架9和滑动支座10，侧向支撑架8竖直设置在L型梁3水平部的两侧，侧向支撑悬臂架9固定在侧向支撑架8内侧，与L型梁3水平部通过滑动支座10连接。
水平力施加装置1和竖向力施加装置2为千斤顶或伺服作动器，竖向力施加装置2采用的伺服作动器分为三个部分：中部的液压作动装置和两端的连接装置，液压作动装置与两端的连接装置的连接为铰接，而两端的连接装置与外部设备的连接为刚接。
L型梁3的水平部的中段底面预留螺栓孔4，螺栓孔4与试件的上部之间通过L型的角钢5连接。
以下是工作方式：
1)进行纯剪试验时，竖向力施加装置2不施加荷载，水平力施加装置1与试件中心线安装于同一水平线，安装完成后，对相关仪器进行校准，然后水平力施加装置1向L型梁3的竖直部施加荷载。
2)进行弯剪试验时，竖向力施加装置2不施加荷载，根据需要施加在试件上的弯矩值，计算水平力施加装置1与反力架或者反力墙的连接点位置，使水平力施加装置1与试件中心线不平行，在对连接点进行移动之后，原本施加的水平力变成一个与水平方向成一定角度的斜向作用力，其竖向分力会对试件产生相应的弯矩，水平分力对试件会产生相应的剪力。完成安装后，对相关仪器进行校准，然后水平力施加装置1向L型梁3的竖直部施加荷载，此时的竖向力施加装置2起到保持L型梁3平衡的作用，由于其与L型梁3的连接方式为铰接，L型梁3仍能进行水平方向上的移动。
3)进行拉压试验时，去除水平力施加装置1，竖向力施加装置2向L型梁3的水平部施加荷载。
4)进行拉/压剪试验时，水平力施加装置1与试件中心线安装于同一水平线，水平力施加装置1向L型梁3的竖直部施加荷载，同时，竖向力施加装置2向L型梁3的水平部施加荷载。水平力施加装置1会对试件产生剪切作用，竖向力施加装置2则会对试件产生拉(压)作用，这样就实现了进行试件的拉(压)剪试验的目的。
5)进行拉/压弯剪试验时，根据需要施加在试件上的弯矩值，计算水平力施加装置1与反力架或者反力墙的连接点位置，使水平力施加装置1与试件中心线不平行，完成安装后，水平力施加装置1向L型梁3的竖直部施加荷载，同时，竖向力施加装置2向L型梁3的水平部施加荷载。作用原理已在上文2)、4)中表述。

Claims (8)

1.一种可施加拉压弯剪力的结构试验***，其特征在于，包括：
L型梁(3)，包括一体化连接的水平部和竖直部，所述的水平部的中段底面与试件的上部刚接；
水平力施加装置(1)，一端与反力架或反力墙面连接，另一端与L型梁(3)的竖直部连接；
竖向力施加装置(2)，上端与L型梁(3)的水平部的底面铰接，下端与地面铰接；
试件支座(6)，与试件的下部刚接；
进行纯剪试验时，竖向力施加装置(2)不施加荷载，水平力施加装置(1)与试件中心线安装于同一水平线，水平力施加装置(1)向L型梁(3)的竖直部施加荷载；
进行弯剪试验时，竖向力施加装置(2)不施加荷载，根据需要施加在试件上的弯矩值，计算水平力施加装置(1)与反力架或者反力墙的连接点位置，使水平力施加装置(1)与试件中心线不平行，完成安装后，水平力施加装置(1)向L型梁(3)的竖直部施加荷载；
进行拉压试验时，去除水平力施加装置(1)，竖向力施加装置(2)向L型梁(3)的水平部施加荷载；
进行拉/压剪试验时，水平力施加装置(1)与试件中心线安装于同一水平线，水平力施加装置(1)向L型梁(3)的竖直部施加荷载，同时，竖向力施加装置(2)向L型梁(3)的水平部施加荷载；
进行拉/压弯剪试验时，根据需要施加在试件上的弯矩值，计算水平力施加装置(1)与反力架或者反力墙的连接点位置，使水平力施加装置(1)与试件中心线不平行，完成安装后，水平力施加装置(1)向L型梁(3)的竖直部施加荷载，同时，竖向力施加装置(2)向L型梁(3)的水平部施加荷载。
2.根据权利要求1所述的一种可施加拉压弯剪力的结构试验***，其特征在于，所述的竖向力施加装置(2)底部与支座(7)铰接，所述的支座(7)与地面基础或地槽连接。
3.根据权利要求1所述的一种可施加拉压弯剪力的结构试验***，其特征在于，所述的水平力施加装置(1)和竖向力施加装置(2)为千斤顶或伺服作动器。
4.根据权利要求1所述的一种可施加拉压弯剪力的结构试验***，其特征在于，所述的竖向力施加装置(2)设有两个，一个设置在L型梁(3)的水平部的远离竖直部的一端，另一个设置在L型梁(3)靠近竖直部。
5.根据权利要求1所述的一种可施加拉压弯剪力的结构试验***，其特征在于，所述的L型梁(3)的水平部的中段底面与试件的上部之间通过角钢(5)连接。
6.根据权利要求5所述的一种可施加拉压弯剪力的结构试验***，其特征在于，所述的L型梁(3)的水平部的中段底面预留螺栓孔(4)，用于连接角钢(5)。
7.根据权利要求1所述的一种可施加拉压弯剪力的结构试验***，其特征在于，所述的***还包括侧向支撑装置，所述的侧向支撑装置架设在L型梁(3)水平部的两侧，用于限制L型梁(3)运动轨迹，防止发生侧向晃动。
8.根据权利要求7所述的一种可施加拉压弯剪力的结构试验***，其特征在于，所述的侧向支撑装置包括侧向支撑架(8)、侧向支撑悬臂架(9)和滑动支座(10)，所述的侧向支撑架(8)竖直设置在L型梁(3)水平部的两侧，所述的侧向支撑悬臂架(9)固定在侧向支撑架(8)内侧，与L型梁(3)水平部通过滑动支座(10)连接。
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