一种用于结构试验的侧向支撑装置的制作方法

本实用新型涉及试件在轴压及抗剪作用下的试验装置，具体涉及一种用于结构试验的侧向支撑装置。

背景技术：

随着建筑行业的快速发展，普通的建筑构件已经不能满足当前需求，越来越多的学者们致力于研发新型构件，如冷弯薄壁型钢组合墙体、自复位钢框架、组合楼板等建筑结构中非常重要的承载构件。因此需要大量的相关试验揭示这些构件的破坏模式和受力机理，其中，涉及的轴压和抗剪试验都必须采用侧向支撑固定试件，避免其在加载初期由于倾斜产生偏心，以及加载过程中试件扭转倾斜。

传统的侧向支撑固定技术是采用若干个高强螺栓与门架固定连接，但是问题在于：侧向支撑的安装位置较高，研究人员操作起来危险性大，有时甚至需请工人协助；为达到试验目的，一般会设计较多组数的试件探究，这意味着每次试验开始前和结束后都要将固定试件的侧向支撑安装、拆卸，耗时耗力，工作效率因此大大降低；不同的试验对侧向支撑位置要求不同，螺栓连接的不足之处在于不能将侧向支撑固定在任意位置，使之在试验过程中要调整试件的安装高度、设计其他配件，可见，用高强螺栓连接的传统侧向支撑操作既危险又费工费时，还有一定的局限性。因此，研发一种易安装、易拆卸、易调位的新型侧向支撑，对提高轴力及抗剪试验时的安全性和工作效率具有重要意义。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提出一种用于结构试验的侧向支撑装置，在保持侧向支撑功能的基础上提升其安装简易性、位置任意性、从而减少人工费用，提高其安装效率。

为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是，一种用于结构试验的侧向支撑装置，包括门架以及设置在门架两侧进行侧向支撑的C型钢梁，两C型钢梁之间为试件加载空间；C型钢梁的空腔内卡设有磁性支座，磁性支座内设置有永久磁铁，C型钢梁通过永久磁铁吸附在门架上。

所述磁性支座包括导磁体，导磁体中部沿C型钢梁长度方向开设有圆柱形空腔，永久磁铁设置在圆柱形空腔内且进行转动，永久磁铁一端连接有控制其进行旋转的磁性支座开关，磁性支座内还设置有用于切断永久磁铁磁感线的软磁，当磁性支座开关旋转至“OFF”时，永久磁铁的两极均与软磁接触，当磁性支座开关旋转至“ON”时，永久磁铁的两极均与导磁体接触。

磁性支座伸入C型钢梁的一端设置有卡环，螺栓的栓杆纵向贯穿C型钢梁的上下翼缘并穿过卡环实现对磁性支座的固定。

所述永久磁铁的两极沿圆柱形空腔的直径方向布置。

门架上还设置有倒链，倒链的末端连接在C型钢梁上。

两C型钢梁上均设置有用于夹紧两C型钢梁之间加载试件的侧向限位元件。

侧向限位元件包括固定在C型钢梁顶部的螺帽，螺帽开口方向朝向试件加载空间，螺帽内设置有螺杆，螺杆前端固定有垫板形成螺杆垫板，垫板前端连接有卡壳，卡壳内设置有滚珠，卡壳前端开设有孔，滚珠部分伸出卡壳与加载试件接触。

所述磁性支座与C型钢梁之间紧密配合。

与现有技术相比，本实用新型至少具有以下有益效果，本实用新型通过在C型钢梁的空腔内卡设有磁性支座，磁性支座内设置有永久磁铁，C型钢梁通过永久磁铁吸附在门架上，实现了C型钢梁在门架上任意位置的固定，而且相对于现有的螺栓固定来说，无需提前设计侧向支撑高度，只需在试验时吊装到所需位置即可，从而降低试验前的准备工作，节省时间；其次，在试验安装和拆卸过程中，无需装卸螺栓，通过转动磁性支座开关即可随时固定和撤离侧向支撑，减少人力利用，大大提高了工作效率和安全性。

进一步的，所述磁性支座紧密嵌固于C型钢梁，使两者紧密结合形成整体，能在外力作用下共同受力，其中部为条形永久磁铁，还设置有条形软磁，通过转动磁性支座开关控制永久磁铁，进而实现作为侧向支撑的C型钢梁与门架的分离与吸合。

进一步的，限位配件固定于C型钢梁上翼缘处，其前端的滚珠可实现对试件的铰支撑，通过螺杆调节与试件之间的距离，确保试件垂直于地面，不产生初始偏心，从而达到限位目的。

进一步的，倒链作为保险措施，与侧向支撑两端相连并挂至门架上，不仅能起到保险作用，而且也能调节侧向支撑的位置，方便快捷。

进一步的，磁性支座伸入C型钢梁的一端设置有卡环，螺栓的栓杆纵向贯穿C型钢梁的上下翼缘并穿过卡环实现对磁性支座的固定，进一步利用栓杆限制磁性支座沿侧向支撑长度方向的移动，确保磁性支座与C型钢梁在任何情况下不会脱落。

附图说明

图1为侧向支撑装置的主视图。

图2为侧向支撑装置的侧视图。

图3为侧向支撑装置A-A剖视图，图3a为断开C型钢梁与门架之间吸合的示意图，图3b为C型钢梁与门架之间吸合状态的示意图。

图4为磁性支座的原理图，图4a为断开C型钢梁与门架之间吸合的原理示意图，图4b为C型钢梁与门架之间进行吸合的原理示意图。

图5为侧向限位配件与C型钢梁安装结构示意图。

图6为侧向限位配件分解图。

图7为图6的左视图。

附图中：1、门架，2、C型钢梁，3、侧向限位配件，31、螺帽，32、螺杆，33、垫片，34、滚珠，35、卡壳，36、螺杆垫板，4、磁性支座，41、永久磁铁，42、软磁，43、导磁体，5、磁性支座开关，6、卡环，7、螺栓，8、栓杆，9、倒链。

具体实施方式

以下结合附图所示实施例对本实用新型作进一步说明：

如图1所示，一种用于结构试验的侧向支撑装置，包括门架1以及设置在门架1两侧进行侧向支撑的C型钢梁2，门架1采用导磁体制备，门架1上设置有倒链9，倒链9的末端连接在C型钢梁2上；两C型钢梁2之间为试件加载空间，如图2所示，C型钢梁2的空腔内卡设有磁性支座4，如图4所示，磁性支座4内设置有永久磁铁41，永久磁铁41的两极沿圆柱形空腔的直径方向布置，C型钢梁2通过永久磁铁41吸附在门架1上，磁性支座4包括导磁体43，导磁体43中部沿C型钢梁2长度方向开设有圆柱形空腔，永久磁铁41设置在圆柱形空腔内且进行转动。

如图3和图4所示，永久磁铁41一端连接有控制其进行旋转的磁性支座开关5，磁性支座4内还设置有用于切断永久磁铁41磁感线的软磁42；如图3a和图4a所示，当磁性支座开关5旋转至“OFF”时，永久磁铁41的两极均与软磁42接触，即软磁42切断了永久磁铁41与门架1支架的磁力线；如图3b和图4b所示，当磁性支座开关5旋转至“ON”时，永久磁铁41的两极均与导磁体43接触，此时导磁体43在磁力的作用下也被赋予磁性，在该原理下，可将侧撑固定于任意高度处。

如图1和图3所示，磁性支座4伸入C型钢梁2的一端设置有卡环6，螺栓7的栓杆8纵向贯穿C型钢梁2的上下翼缘并穿过卡环6实现对磁性支座4的固定。

如图1和图2所示，两C型钢梁2上均设置有用于夹紧两C型钢梁2之间加载试件的侧向限位元件3；如图5所示，侧向限位元件3包括固定在C型钢梁2顶部的螺帽，螺帽开口方向朝向试件加载空间，螺帽内设置有螺杆，螺杆前端固定有垫板形成螺杆垫板36，垫板前端连接有卡壳35，卡壳35内设置有滚珠34，卡壳35前端开设有孔，滚珠34部分伸出卡壳35与加载试件接触，该设计使支撑点为铰支撑，避免刚性约束对试件的破坏，调节螺杆垫板36可实现控制侧撑与试件的距离，不会出现偏心受压或受剪；如图6和图7所示，卡壳35与垫板之间通过螺栓连接，包括螺帽31、螺杆32和垫片33。

使用过程中，将磁性支座开关5调至“OFF”使永久磁铁与软磁接触，此时磁性支座4没有磁力，将C型钢梁2吊至试验高度，扣放于门架1翼缘处，经水平尺校准，定位精准后将磁性支座开关5调至“ON”，实现C型钢梁2吸合在门架1指定位置。

如图1所示，C型钢梁2上侧两端悬挂倒链9，若需调整高度，只需将磁性支座开关5关闭，用倒链9调整侧撑高度，再重复吸合过程即可，最后通过限位配件3调整侧撑与构件的距离，确保试件垂直地面，且达到与试件刚接触状态。