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一种中空夹层钢管混凝土柱拉扭试验加载装置.pdf

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一种 中空 夹层 钢管 混凝土 柱拉扭 试验 加载 装置
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摘要
申请专利号:

CN201610896727.1

申请日:

2016.10.13

公开号:

CN106483027A

公开日:

2017.03.08

当前法律状态:

实审

有效性:

审中

法?#19978;?#24773;: 实质审查的生效IPC(主分类):G01N 3/22申请日:20161013|||公开
IPC分类号: G01N3/22; G01N3/08; G01N3/02 主分类号: G01N3/22
申请人: 沈阳建筑大学
发明人: 任庆新; 韩林海; 陶忠; 侯超
地址: 110168 辽宁省沈阳市浑南新区浑南东路9号
优?#28909;ǎ?/td>
专利代理机构: 沈阳优普达知识产权代理事务所(特殊普通合伙) 21234 代理人: 任凯
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法律状态
申请(专利)号:

CN201610896727.1

授权公告号:

|||

法律状态公告日:

2017.04.05|||2017.03.08

法律状态类型:

实质审查的生效|||公开

摘要

本发明涉及一种中空夹层钢管混凝土柱拉扭试验加载装置。技术方案为:包括反力墩、压杆、连接板、圆盘、水平拉力千斤顶、水平拉力传感器、拉力轴承、水平拉力连接件、滚轴支撑、台座、竖向拉力千斤顶、竖向拉力传感器、竖向拉力连接件和钢丝绳;水平拉力千斤顶通过水平拉力传感器、拉力轴承及水平拉力连接件将拉力传递到中空夹层钢管混凝土柱上,拉力轴承用于使中空夹层钢管混凝土柱自由旋转;竖向拉力千斤顶通过竖向拉力传感器、竖向拉力连接件和钢丝绳牵拉固定在中空夹层钢管混凝土柱端部的圆盘施加扭矩,滚轴支撑用于抵消施加扭矩时产生的竖向力。本发明解决了试验中拉力施加时转动及试验过程中扭矩变化规律不恒定的问题。

权利要求书

1.一种中空夹层钢管混凝土柱拉扭试验加载装置,其特征在于,包括反力墩、压杆、连
接板、圆盘、水平拉力千斤顶、水平拉力传感器、拉力轴承、水平拉力连接件、滚轴支撑、台
座、竖向拉力千斤顶、竖向拉力传感器、竖向拉力连接件和钢丝绳;水平拉力千斤顶通过水
平拉力传感器、拉力轴承及水平拉力连接件将拉力传递到中空夹层钢管混凝土柱上,拉力
轴承用于使中空夹层钢管混凝土柱自由旋转;竖向拉力千斤顶通过竖向拉力传感器、竖向
拉力连接件和钢丝绳牵拉固定在中空夹层钢管混凝土柱端部的圆盘施加扭矩,滚轴支撑用
于抵消施加扭矩时产生的竖向力。
2.根据权利要求1所述的中空夹层钢管混凝土柱拉扭试验加载装置,其特征在于,两个
反力墩固定在地面上,两个反力墩通过所述压杆连接在一起;所述连接板、中空夹层钢管混
凝土柱及所述圆盘固定连接在一起,所述连接板和水平拉力千斤顶分别固定在两个反力墩
上,其轴线保持在同一水平位置,水平拉力千斤顶通过水平拉力传感器、拉力轴承及水平拉
力连接件与所述圆盘连接在一起;在所述圆盘下方的地面上固定设置所述台座,在所述台
座与所述圆盘之间设置所述滚轴支撑以支撑所述圆盘;在地面上安置竖向拉力千斤顶,竖
向拉力千斤顶通过竖向拉力传感器和竖向拉力连接件与所述钢丝绳的一端相连,所述钢丝
绳的另一端与所述圆盘连接在一起。

说明书

一种中空夹层钢管混凝土柱拉扭试验加载装置

技术领域

本发明涉及一种试验设备,具体涉及一种中空夹层钢管混凝土柱拉扭试验加载装
置。

背景技术

在土木工程中,中空夹层钢管混凝土框架边柱受风和地震荷载作用时,就有可能
产生拉扭的受力状态。目前研究中空夹层钢管混凝土柱拉扭的试验未见相关文献,主要原
因是加载装置难以实现,轴向拉力施加时与中空夹层钢管混凝土柱之间摩?#20004;?#22823;,影响转
动;扭矩施加时变化规律不恒定,只能近似取值;试验结果与有限元分析结果差距较大,未
能较好指导工程实践。

发明内容

本发明提供一种中空夹层钢管混凝土柱拉扭试验加载装置,组装方便、可循环使
用,解决了拉扭试验中拉力施加时影响中空夹层钢管混凝土柱转动及试验过程中扭矩变化
规律不恒定两大问题,采用此加载装置后中空夹层钢管混凝土柱拉扭试验结果与有限元分
析结果符合良好。

本发明的技术方案如下:

一种中空夹层钢管混凝土柱拉扭试验加载装置,包括反力墩、压杆、连接板、圆盘、
水平拉力千斤顶、水平拉力传感器、拉力轴承、水平拉力连接件、滚轴支撑、台座、竖向拉力
千斤顶、竖向拉力传感器、竖向拉力连接件和钢丝绳;水平拉力千斤顶通过水平拉力传感
器、拉力轴承及水平拉力连接件将拉力传递到中空夹层钢管混凝土柱上,拉力轴承用于使
中空夹层钢管混凝土柱自由旋转;竖向拉力千斤顶通过竖向拉力传感器、竖向拉力连接件
和钢丝绳牵拉固定在中空夹层钢管混凝土柱端部的圆盘施加扭矩,滚轴支撑用于抵消施加
扭矩时产生的竖向力。

所述的中空夹层钢管混凝土柱拉扭试验加载装置,其优选方案为,两个反力墩固
定在地面上,两个反力墩通过所述压杆连接在一起;所述连接板、中空夹层钢管混凝土柱及
所述圆盘固定连接在一起,所述连接板和水平拉力千斤顶分别固定在两个反力墩上,其轴
线保持在同一水平位置,水平拉力千斤顶通过水平拉力传感器、拉力轴承及水平拉力连接
件与所述圆盘连接在一起;在所述圆盘下方的地面上固定设置所述台座,在所述台座与所
述圆盘之间设置所述滚轴支撑以支撑所述圆盘;在地面上安置竖向拉力千斤顶,竖向拉力
千斤顶通过竖向拉力传感器和竖向拉力连接件与所述钢丝绳的一端相连,所述钢丝绳的另
一端与所述圆盘连接在一起。

本发明的有益效果为:本发明的中空夹层钢管混凝土柱拉扭试验加载装置,其拉
力轴承在传递轴向拉力的同时,可保证中空夹层钢管混凝土柱自由旋转;扭矩由竖向拉力
千斤顶通过钢丝绳牵拉固定在中空夹层钢管混凝土柱端部的圆盘施加,可保证整个加载过
程中扭矩变化规律恒定,施加扭矩时产生的竖向力由滚轴支撑抵消,可保证中空夹层钢管
混凝土柱顺利转动。采用此加载装置后中空夹层钢管混凝土柱拉扭试验结果与有限元分析
结果符合良好。

附图说明

图1为中空夹层钢管混凝土柱拉扭试验加载装置结构示意图;

图2为图1中A-A向结构示意图;

图3为滚轴支撑主视图;

图4为滚轴支撑俯视图。

具体实施方式

如图1~4所示,一种中空夹层钢管混凝土柱拉扭试验加载装置,包括反力墩8、四
根压杆7、连接板9、圆盘5、水平拉力千斤顶1、水平拉力传感器2、拉力轴承3、水平拉力连接
件4、滚轴支撑13、台座14、竖向拉力千斤顶10、竖向拉力传感器11、竖向拉力连接件12和钢
丝绳6;两个反力墩8固定在地面上,两个反力墩8通过四根压杆7连接在一起;所述连接板9、
中空夹层钢管混凝土柱15及所述圆盘5固定连接在一起,所述连接板9和水平拉力千斤顶1
分别固定在两个反力墩8上,其轴线保持在同一水平位置,水平拉力千斤顶1通过水平拉力
传感器2、拉力轴承3及水平拉力连接件4与所述圆盘5连接在一起;在所述圆盘5下方的地面
上固定设置所述台座14,在所述台座14与所述圆盘5之间设置所述滚轴支撑13以支撑所述
圆盘5;在地面上安置竖向拉力千斤顶10,竖向拉力千斤顶10通过竖向拉力传感器11和竖向
拉力连接件12与所述钢丝绳6的一端相连,所述钢丝绳6的另一端与所述圆盘5连接在一起;
所述圆盘5外缘设置凹槽,所述滚轴支撑设有两个滚子16,所述滚子16顶在所述凹槽内;水
平拉力千斤顶1通过水平拉力传感器2、拉力轴承3及水平拉力连接件4将拉力传递到中空夹
层钢管混凝土柱15上,中空夹层钢管混凝土柱15通过拉力轴承3可以自由旋转;竖向拉力千
斤顶10通过竖向拉力传感器11、竖向拉力连接件12和钢丝绳6牵拉圆盘5向中空夹层钢管混
凝土柱15施加扭矩,滚轴支撑13可以抵消施加扭矩时产生的竖向力。

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