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用于压弯钢构件实验装置的支座.pdf

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用于 压弯钢 构件 实验 装置 支座
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摘要
申请专利号:

CN201610817446.2

申请日:

2016.09.12

公开号:

CN106483010A

公开日:

2017.03.08

当前法律状态:

实审

有效性:

审中

法?#19978;?#24773;: 著录事项变更 IPC(主分类):G01N 3/02变更事项:发明人变更前:郭小农 王天纯变更后:郭小农 朱劭骏 王天纯|||实质审查的生效IPC(主分类):G01N 3/02申请日:20160912|||公开
IPC分类号: G01N3/02; G01N3/20 主分类号: G01N3/02
申请人: 同济大学
发明人: 郭小农; 王天纯
地址: 200092 上海市杨浦区四平路1239号
优?#28909;ǎ?/td>
专利代理机构: 上海科律专利代理事务所(特殊普通合伙) 31290 代理人: 叶凤
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法律状态
申请(专利)号:

CN201610817446.2

授权公告号:

||||||

法律状态公告日:

2019.01.11|||2017.04.05|||2017.03.08

法律状态类型:

著录事项变更|||实质审查的生效|||公开

摘要

本发明涉及一种用于压弯钢构件实验装置的支座,上层板的前后两侧的固定横板下部分别设有上层板固定竖板,该上层板固定竖板的内螺纹孔中设有居中调节螺栓,上层板的左侧和/或右侧设有上层板刻度尺;上层板的下部竖向设有一个上刀口;下层板固定连接在上层板下部并位于两块上层板固定竖板之间,下层板左右两侧的下部的下层板固定竖板和下层板之间设有加劲肋,下层板固定竖板上开有内螺纹孔且其内设有偏心距调节螺栓,下层板的前侧和/或后侧设有下层板刻度尺;下层板的上部设有一个与上刀口对应的下刀槽;该支座成对设置。本发明能够实现单方向的自由转动,实验时试件与支座的下层板相接触,可实现单向转动,同时方便调整偏心距。

权利要求书

1.一种用于压弯钢构件实验装置的支座,其特征在于:它包括上层板、下层板、固定横
板、上层板固定竖板、下层板固定竖板、居中调节螺栓、偏心距调节螺栓和加劲肋;
上层板的前后两侧分别连接一块固定横板,每块固定横板下部分别设有一块上层板固
定竖板,该上层板固定竖板上开有内螺纹孔,内螺纹孔中设有居中调节螺栓,上层板的左侧
和/或右侧设有上层板刻度尺;上层板的下部竖向设有一个上刀口;
下层板固定连接在上层板下部并位于两块上层板固定竖板之间,下层板左右两侧的下
部分别连接一块下层板固定竖板,该下层板固定竖板和下层板之间设有加劲肋,下层板固
定竖板上开有内螺纹孔且其内设有偏心距调节螺栓,下层板的前侧和/或后侧设有下层板
刻度尺;下层板的上部设有一个与上刀口对应的下刀槽;
所述上层板固定竖板上的内螺纹孔与下层板的对?#28006;?#20849;轴;下层板固定竖板上的内螺
纹孔与其相对的试件面的竖向对?#28006;?#20849;轴;该支座成对设置。
2.根据权利要求1所述的用于压弯钢构件实验装置的支座,其特征在于:所述上刀口为
V?#20013;?#20992;口,所述下刀槽为V?#20013;?#20992;槽。

说明书

用于压弯钢构件实验装置的支座

技术领域

本发明涉及一种用于土木工程领域的实验装置,具体的说是用于压弯钢构件实验
装置的支座。

背景技术

钢结构教学的演示性实验项目中主要涵盖了轴压构件整体稳定、轴压构件局部稳
定、受弯构件整体失稳和连接等内容,没有压弯构件的实验项目。在钢结构教学设置中,研
究压弯构件平面内整体稳定性通常是研究单向压弯构件。单向压弯构件除了受到轴向压力
之外,还受到单向弯矩的作用,即需要进行偏心轴向加载,所以需要能够实现单向自由转动
而且方便调节偏心距的支座。目前,研究压弯构件平面内整体稳定采用双向刀口铰支座来
模拟端部铰接的边界条件,由上刀口板、中间板和下刀口板组成,与偏心方向垂直的刀口中
心线与试件截面形心间的距离为加载偏心距。但这种支座对于演示性实验来说存在以下几
个问题:(1)单向压弯构件只需要施加一个方向的偏心距,所以只要求实现单方向自由转
动;(2)调节偏心距困难且无法控制偏心距的精确度;(3)无法精确调节试件非偏心方向的
居中。

发明内容

本发明的目的,就是为克服上述现有技术存在的缺陷,提供一种用于压弯钢构件
实验装置的支座,实验加载时构件在偏心方向能够精确调节偏心距,在非偏心方向居中,实
现弯矩平面内整体失稳,梁端接近于绕弯矩方向自由转动、不可扭转、可自由翘曲的理想约
束条件,提高实验结果的准确性。

为?#31169;?#20915;上述技术问题,本发明是这样实现的:

一种用于压弯钢构件实验装置的支座,其特征在于:它包括上层板、下层板、固定
横板、上层板固定竖板、下层板固定竖板、居中调节螺栓、偏心距调节螺栓和加劲肋;

上层板1的前后两侧分别连接一块固定横板3,每块固定横板3下部分别设有一块
上层板固定竖板4,该上层板固定竖板4上开有内螺纹孔,内螺纹孔中设有居中调节螺栓6,
上层板1的左侧和/或右侧设有上层板刻度尺9;上层板1的下部竖向设有一个上刀口11;

下层板2固定连接在上层板1下部并位于两块上层板固定竖板4之间,下层板2左右
两侧的下部分别连接一块下层板固定竖板5,该下层板固定竖板5和下层板2之间设有加劲
肋8,下层板固定竖板5上开有内螺纹孔且其内设有偏心距调节螺栓7,下层板2的前侧和/或
后侧设有下层板刻度尺10;下层板2的上部设有一个与上刀口对应的下刀槽12;

所述上层板固定竖板上的内螺纹孔与下层板的对?#28006;?#20849;轴;下层板固定竖板上的
内螺纹孔与其相对的试件面的竖向对?#28006;?#20849;轴;该支座成对设置。

所述的用于压弯钢构件实验装置的支座,其特征在于:所述上刀口为V?#20013;?#20992;口,
所述下刀槽为V?#20013;?#20992;槽。

本发明的有益效果是:支座下层板上设有刻度尺,下层板左右两侧的下部分别焊
接一块下层板固定竖板,两侧的偏心距调节螺栓通过下层板固定竖板顶住试件中心位置,
旋转螺栓可以使试件在偏心方向移动,可以方便且精确地调节偏心距。

支座上层板上设有刻度尺,两侧焊接固定横板,两侧的居中调节螺栓通过上层板
固定竖板顶住下层板中心位置,旋转居中调节螺栓可以使下层板连同试件共同在非偏心方
向移动,可以方便且精确调节试件在非偏心方向的居中。

提供了有效的侧向支撑,可以防?#26500;?#20214;发生平面外失稳。

附图说明

下面结合附图和实施方式对本发明作进一步的详细说明:

图1是本发明的轴测图。

图2是本发明的上层部分的俯视图。

图3是图2中A-A剖视图。

图4是图2中1-1剖视图。

图5是本发明的下层部分的俯视图。

图6是图5中A-A剖视图。

图7是图5中1-1剖视图。

图8是本发明的应用装配图。

图9是本发明支座应用于压弯钢构件的实验装置中的结构示意图。

图10是千斤顶转接板的轴测图。

图11是千斤顶转接板的安装示意图。

图12是侧向支撑的轴测图。

图13是支座与千斤顶转接板之间连接处的局部放大图

图中,1.上层板 2.下层板 3.固定横板 4.上层板固定竖板 5.下层板固定竖板
6.居中调节螺栓 7.偏心距调节螺栓 8.加劲肋 9.上层板刻度尺 10.下层板刻度尺 11.上
刀口 12.下刀槽 13.螺栓孔 14.试件 15.支座 16.千斤顶 17.千斤顶转接板 18.侧向支
撑 19.反力架 20.千斤顶加载头 21.刀口板 22.内套筒 23.外套筒 24.连接板 25.螺杆
26.固定螺栓 27.螺母 28.?#35013;?29.套筒 30.石膏。

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。

实施例1

如图1所示:一种用于压弯钢构件实验装置的支座,它包括上层板、下层板、固定横
板、上层板固定竖板、下层板固定竖板、居中调节螺栓、偏心距调节螺栓和加劲肋;

如图2-4所示:上层板上开有四个螺栓孔13,上层板1的前后两侧分别连接一块固
定横板3,每块固定横板3下部分别设有一块上层板固定竖板4,该上层板固定竖板4上开有
内螺纹孔,内螺纹孔中设有居中调节螺栓6,上层板1的左侧和/或右侧设有上层板刻度尺9;
上层板1的下部竖向设有一个上刀口11,所述上刀口为V?#20013;?#20992;口;

如图5-7所示:下层板2固定连接在上层板1下部并位于两块上层板固定竖板4之
间,下层板2左右两侧的下部分别连接一块下层板固定竖板5,该下层板固定竖板5和下层板
2之间设有加劲肋8,下层板固定竖板5上开有内螺纹孔且其内设有偏心距调节螺栓7,下层
板2的前侧和/或后侧设有下层板刻度尺10;下层板2的上部设有一个与上刀口对应的下刀
槽12,所述下刀槽为V?#20013;?#20992;槽;

所述上层板固定竖板上的内螺纹孔与下层板的对?#28006;?#20849;轴;下层板固定竖板上的
内螺纹孔与其相对的试件面的竖向对?#28006;?#20849;轴;该支座成对设置。

所述上层板固定竖板4上开内螺纹孔,开孔位置与下层板2对?#28006;?#20849;轴,配?#36164;?#29992;
偏心距调节螺栓7用以调节试件在不加偏心距方向上的对中。所述下层板固定竖板5上开内
螺纹孔,开孔位置与其相对的试件面的竖向对?#28006;?#20849;轴,配?#36164;?#29992;居中调节螺栓6用以调节
试件的偏心距。

本发明与千斤顶反力架配合使用,进行钢梁的单向压弯实验,在被测试试件的两
端分别安装本发明支座,并通过千斤顶反力架进行加载,测试试件的承载力、变形等力学特
征,具体工作过程如下:

如图8所示,本发明支座使用时都是成对使用,将两个支座放置在被测试件14的上
下两端,被测试件14沿偏心方向的一边与下层板2有下层板刻度尺10的一侧齐平且对中。通
过转动下层板2两侧的偏心距调节螺栓7并观察下层板刻度尺10来调节所需要的偏心距。调
节完偏心距后,偏心距调节螺栓顶紧被测试件。通过上层板1两侧的居中调节螺栓6来调节
下层板2和被测试件,使被测试件在非偏心方向居中,调节完成后,两侧的居中调节螺栓6顶
紧下层板2。

上述对实施例的描述是为便于该技术领域的普通技术人员能理解和应用本发明。
熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对实施例做出修改,并将本发明的原理应用到其他
实施例中而不必经过创造性的劳动。因此,本发明不限于这里的实施例,本领域技术人?#22791;?br />据本发明的揭示,对于本发明做出的改进和修改?#21152;?#22312;本发明的保护范围之内。

实施例2

如图9所示:一种压弯钢构件的实验装置,包括反力架19、千斤顶16、千斤顶转接板
17、支座15和侧向支撑18;反力架19上固定千斤顶16,千斤顶16通过千斤顶转接板17将力传
到支座15上,支座15成对设置在试件14两端,侧向支撑18设置在试件中部。所述反力架19为
实验室专用反力架,一般由横梁、立柱、底座、升降系统、液压系统、调整垫块组成。一般实验
?#19968;?#21152;工合适尺寸的反力架,“反力架”为现有技术。所述千斤顶16为与反力架19相配套的
液压千斤顶,所述千斤顶16包括位于千斤顶下部的千斤顶加载头20;

如图10-11所示:所述千斤顶转接板包括?#35013;?8和焊接在?#35013;?#19978;的套筒29,?#35013;?#19978;
开有四个螺栓孔13,用来与支座15中上层板1连接,千斤顶加载头20置于套筒22中,千斤顶
加载头20与套筒22之间用石膏30来填补缝隙;

如图1-7所示:所述支座15包括上层板1、下层板2、固定横板3、上层板固定竖板4、
下层板固定竖板5、居中调节螺栓6、偏心距调节螺栓7、加劲肋8、上层板刻度尺9和下层板刻
度尺10;上层板上开有四个螺栓孔13,上层板的前后两侧分别焊接一块固定横板3,每块固
定横板3下部分别焊接一块上层板固定竖板4,该上层板固定竖板4上开有内螺纹孔,内螺纹
孔中设有居中调节螺栓6,上层板刻度尺9设于上层板1的左侧和/或右侧;所述下层板2位于
两块上层板固定竖板4之间并通过居中调节螺栓6顶紧,下层板2左右两侧的下部分别焊接
一块下层板固定竖板5,该下层板固定竖板5和下层板2之间设有加劲肋8,下层板固定竖板5
上开有内螺纹孔且其内设有偏心距调节螺栓7,下层板刻度尺10设于下层板2的前侧和/或
后侧,下层板固定竖板5上的内螺纹孔与其相对的试件面的竖向对?#28006;?#20849;轴,根据下层板2
上的下层板刻度尺10配?#36164;?#29992;居中调节螺栓6来调节试件14的偏心距;所述上层板固定竖
板4上的内螺纹孔与下层板2的对?#28006;?#20849;轴,根据上层板刻度尺9配?#36164;?#29992;偏心距调节螺栓7
来调节试件14在非偏心距方向上的对中;所述支座15成对设置;

如图12所示:所述侧向支撑18包括一对刀口板21、内套筒22、外套筒23、连接板24、
螺杆25、固定螺栓26和螺母27;刀口板21成对设置夹住试件试件28两侧,并通过螺杆25和螺
母27固定,内套筒22一端与刀口板21连接,内套筒22另一端卡在外套筒23一端内并通过固
定螺栓26顶紧,外套筒23垂直方向正好卡住内套筒22,水平方向留下移动空间便于调节偏
心距时内套筒22的移动外套筒23另一端与连接板24一侧焊接,连接板24另一侧焊接在反力
架19的立杆内侧;

如图13所示:所述千斤顶16上端设于反力架19的上横梁下部,千斤顶加载头20置
于套筒29内,千斤顶加载头20和套筒29之间通过石膏30填补缝隙,千斤顶转接板17的?#35013;?br />28和一个支座15的上层板1通过螺栓连接,另一个支座15的上层板1设于反力架19的底座上
部,试件14的两端分别位于两个支座15的偏心距调节螺栓7之间。

试件14采用H型截面试件,将千斤顶16与反力架19连接,支座15的上层板1分别与
千斤顶转接板17和反力架19底座连接,千斤顶加载头20置于千斤顶转接板17套筒29中。试
件14放置在支座15的上层板1之间,沿偏心方向的一边与下层板2有下层板刻度尺10的一侧
齐平且对中。然后将刀口板21卡在试件28两侧位置并通过螺杆25螺母27拧紧固定。外套筒
23通过连接板24与反力架1固定,内套筒22与外套筒23套接且垂直方向刚好与外套筒23卡
住。

通过转动下层板2两侧的偏心距调节螺栓7并观察下层板刻度尺10来调节所需要
的偏心距。调节完偏心距后,偏心距调节螺栓顶紧试件14,拧紧外套筒23上的固定螺栓26顶
紧内套筒22两侧。通过上层板1两侧的居中调节螺栓6来调节下层板2和试件14,使试件14在
非偏心方向居中,调节完成后,两侧的居中调节螺栓6顶紧下层板2。

上述对实施例的描述是为便于该技术领域的普通技术人员能理解和应用本发明。
熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对实施例做出修改,并将本发明的原理应用到其他
实施例中而不必经过创造性的劳动。因此,本发明不限于这里的实施例,本领域技术人?#22791;?br />据本发明的揭示,对于本发明做出的改进和修改?#21152;?#22312;本发明的保护范围之内。

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