一种空翼缘钢梁稳定试验的夹支座装置的制作方法

本发明涉及土木工程的钢梁稳定试验的夹支座装置技术领域，特别是涉及，解决空翼缘钢梁稳定试验时对边界条件理想夹支的一种空翼缘钢梁稳定试验的夹支座装置。

背景技术：

梁作为结构的主要构件，当为窄高的深梁或钢梁时，其稳定问题显得格外重要。近年来对钢梁的稳定问题进行了大量的科学研究，而科学理论最有力的验证是基于试验研究。空翼缘钢梁稳定试验要求边界条件为夹支，所谓夹支，是指构件的端部截面只能绕空翼缘钢梁截面的两个主轴x轴和y轴自由转动，而不能绕纵轴z轴扭转，当空翼缘钢梁内存在不均匀扭转时，端部截面的翼缘可以自由翘曲。通过对目前已有的少数关于普通梁稳定试验情况和专业人员的研究发现，与普通钢梁相比，空翼缘钢梁的自由扭转刚度和翘曲刚度要更大，因此对试验装置的要求更高，因此空翼缘钢梁的支座如果达不到理想夹支的约束要求，其稳定承载力（屈曲临界弯矩）会降低，如果完全夹住梁端又相当于固定支座，不符合实际要求。因此，设计一种合理、适用性更广、充分实现理想夹支的支座尤为重要。

技术实现要素：

为了克服上述现有技术的不足，本发明提供了一种更适合空翼缘钢梁稳定试验梁端的夹支座装置，它用于解决空翼缘钢梁稳定试验时特殊要求边界条件为理想夹支座装置的问题。本装置既可以实现空翼缘钢梁端部截面只能绕梁截面的两个主轴x轴和y轴自由转动，又可以限制绕纵轴z轴的扭转，但端部截面可以自由翘曲。无论试件截面是否对称，本夹支座装置均可实现对试件的理想夹支；此外，本装置夹持高度和宽度均可根据实际试件进行调节，制作简单、操作方便。

本发明所采用的技术方案是：一种空翼缘钢梁稳定试验的夹支座装置，包括固定于固定板上的立柱轨道，和设于立柱轨道上的上夹具轨道和下夹具轨道；其中：

上夹具轨道，中间部位活动地连接有上滑动夹具；

下夹具轨道，中间部位活动地连接有下活动夹具；

上滑动夹具和下活动夹具之间放置试验试件；

立柱轨道与上夹具轨道和下夹具轨道连接位置处通过圆弧面配合连接；上滑动夹具、下活动夹具与其对应的上夹具轨道和下夹具轨道同样为圆弧面配合连接。

上滑动夹具和下活动夹具均为T字型结构，该两者的T字型头部位置内均设有上、下圆弧形凹槽；上夹具轨道和下夹具轨道对应上、下圆弧形凹槽、方向上为上、下圆弧形轨道面。

进一步地，上滑动夹具和下活动夹具分别通过一根螺杆连接在器其对应的立柱轨道上，每一个螺杆上连接有若干个调节螺母。

进一步地，上滑动夹具和下活动夹具均通过一个接头与立柱轨道固定连接，并且立柱轨道与接头连接位置处设有弧形凸缘，每一个接头对应弧形凸缘位置处设有圆形凹槽。

进一步地，立柱轨道的双面均设有两个凸缘，靠近接头的两个凸缘被包裹在弧形凸缘内。

进一步地，上夹具轨道和下夹具轨道在其两端位置处分别设有一根竖直调节螺杆，竖直调节螺杆上配置有对应的调节螺母。

进一步地，上夹具轨道和下夹具轨道上的上滑动夹具和下活动夹具的数量分别为两个，试验试件被夹持在两个上滑动夹具以及两个下活动夹具之间。

进一步地，立柱轨道为铸件，上滑动夹具和下活动夹具由45号钢制成。

进一步地，固定板由Q235钢制成。

与现有技术相比，本发明的有益效果是： （1）可实现理想的夹支约束。由于本发明通过设计可滑动的夹具和夹具轨道来约束梁端，上下夹具轨道和两侧滑动夹具均采用圆弧面，这样与试件之间的接触均为线接触；可限制空翼缘钢梁端的竖向和水平位移及绕纵轴的扭转，但不限制空翼缘钢梁端截面的翘曲变形和沿两个主轴x轴和y轴的自由转动，从而实现理想夹支的边界条件。

（2）可对任意截面形式的构件实现理想夹支约束。由于本夹支座对夹支高度和宽度可以进行调节，所以本装置可以重复应用于不同的稳定试验试件。此外，由于本装置的两对滑动夹具分别位于上下不同的夹具轨道上，因此，本装置对上下不对称或左右不对称的试件截面均能实现可靠理想夹支约束。

（3）构造简单，制作方便，操作简单。本发明中夹支座的设计组成是一种创新，其构造简单，制作安装方便，适用性广泛。

附图说明

图1为一种空翼缘钢梁稳定试验的夹支座装置的一个实施例的主视图；

图2为为图1的三维视图；

图3为图1的实施例的立柱轨道与固定板连接图；

图4为图1的实施例的夹具轨道图；

图5为图1的实施例的滑动夹具图；

图6为图1的实施例的滑动夹具与夹具轨道的组装图；

图7为图1的实施例的整套装置的组装图；

其中：1-立柱轨道，101-弧形凸缘，102-凸缘；2-上夹具轨道，21-上圆弧形轨道面；3-上滑动夹具，31-上圆弧形凹槽；4-固定板，5-螺杆，6-下夹具轨道，61-下圆弧形轨道面；7-下活动夹具，71-下圆弧形凹槽；8-试验试件，9-竖直调节螺杆，10-接头，1001-圆形凹槽。

具体实施方式

为了加深对本发明的理解，下面结合附图和实施例对本发明进一步说明，该实施例仅用于解释本发明，并不对本发明的保护范围构成限定。

如图1和图2所示，一种空翼缘钢梁稳定试验的夹支座装置，包括固定于固定板4上的立柱轨道1，和设于立柱轨道1上的上夹具轨道2和下夹具轨道6；其中：上夹具轨道2，中间部位活动地连接有上滑动夹具3；下夹具轨道6，中间部位活动地连接有下活动夹具7；上滑动夹具3和下活动夹具7之间放置试验试件8；立柱轨道1与上夹具轨道2和下夹具轨道6连接位置处通过圆弧面配合连接；上滑动夹具3、下活动夹具7与其对应的上夹具轨道2和下夹具轨道6同样为圆弧面配合连接。由于本发明通过设计可滑动的夹具和夹具轨道来约束梁端，上下夹具轨道和两侧滑动夹具均采用圆弧面，这样与试件之间的接触均为线接触；可限制空翼缘钢梁端的竖向和水平位移及绕纵轴的扭转，但不限制空翼缘钢梁端截面的翘曲变形和沿两个主轴x轴和y轴的自由转动，从而实现理想夹支的边界条件。

参见图4、图5和图6，上滑动夹具3和下活动夹具7均为T字型结构，该两者的T字型头部位置内均设有上圆弧形凹槽31、下圆弧形凹槽71；上夹具轨道2和下夹具轨道6对应上圆弧形凹槽31、下圆弧形凹槽71方向上为上圆弧形轨道面21、下圆弧形轨道面61，从而实现上下滑动夹具与器对应的夹具轨道的圆弧面连接，该连接方式强度更高，使用寿命更长。

从图1和图2中可以看出，上滑动夹具3和下活动夹具7分别通过一根螺杆5连接在器其对应的立柱轨道1上，每一个螺杆5上连接有若干个调节螺母，从而方便地手动调节上、下滑动夹具在立柱轨道1上的高度。

如图2和图4，上滑动夹具3和下活动夹具7均通过一个接头10与立柱轨道1固定连接，并且立柱轨道与接头连接位置处设有弧形凸缘101，每一个接头10对应弧形凸缘101位置处设有圆形凹槽1001，具有较好的配合效果。

在上述实施例中，如图3和图7所示，立柱轨道1的双面均设有两个凸缘102，靠近接头10的两个凸缘102被包裹在弧形凸缘101内，连接更佳紧密。

在上述实施例中，如图2和图7，上夹具轨道2和下夹具轨道6在其两端位置处分别设有一根竖直调节螺杆9，竖直调节螺杆9上配置有对应的调节螺母。

在上述实施例中，上夹具轨道2和下夹具轨道6上的上滑动夹具3和下活动夹具7的数量分别为两个，试验试件8被夹持在两个上滑动夹具3以及两个下活动夹具7之间，具有更好的夹持力度。

在上述实施例中，较佳的实施方式为，立柱轨道1为铸件，上滑动夹具3和下活动夹具7由45号钢制成。固定板4由Q235钢制成。而连接用的螺杆5和竖直调节螺杆9为普通螺栓即可。

本发明适合空翼缘钢梁稳定试验梁端的夹支座装置，它用于解决空翼缘钢梁稳定试验时特殊要求边界条件为理想夹支座装置的问题。本装置既可以实现空翼缘钢梁端部截面只能绕梁截面的两个主轴x轴和y轴自由转动，又可以限制绕纵轴z轴的扭转，但端部截面可以自由翘曲。无论试件截面是否对称，本夹支座装置均可实现对试件的理想夹支；此外，本装置夹持高度和宽度均可根据实际试件进行调节，制作简单、操作方便。

本发明的实施例公布的是较佳的实施例，但并不局限于此，本领域的普通技术人员，极易根据上述实施例，领会本发明的精神，并做出不同的引申和变化，但只要不脱离本发明的精神，都在本发明的保护范围内。