一种可调式防失稳加载装置的制作方法

文档序号:14896033发布日期:2018-07-08 05:16阅读:140来源:国知局

本发明涉及土木工程领域,特别涉及一种可调式防失稳加载装置。



背景技术:

现阶段,由于钢结构具有质量轻、强度高、延性和抗震性能良好、安装方便、施工周期短等特点,现在已经成为世界高层建筑中最为常用的一种结构形式,随着经济的发展,钢材产量的增加,多层工业或民用建筑中也大量采用钢结构。因此对钢结构性能如:结构的变形性能、抗震性能、初始几何缺陷、极限承载力的研究试验越来越多。

空间框架造价高,制作复杂,耗时长,因此很多试验研究者都将空间框架简化为平面框架,对于平面框架在施加往复荷载,保证平面内受力,避免平面外失稳,获得可靠的侧向支撑成为急需解决的问题。

对于钢框架性能的试验研究特别是单榀框架在施加水平往复荷载作用时,由于平面外失稳给实验结果带来的影响没能得到良好的控制,使得实验结果与预期理论分析差距较大,通过试验获得有效数据无法得到保证。



技术实现要素:

为解决上述技术问题,本发明的目的是提供一种可调式防失稳加载装置,具体技术方案如下:

一种可调式防失稳加载装置,包括钢框架、侧向支撑和异型孔滑板组;

所述钢框架由h型钢梁和h型钢框架柱通过焊接组成;

所述侧向支撑由钢架、前固定钢板、水平连接钢板、滑轮和后固定钢板;

所述水平连接钢板两端焊接前固定钢板和后固定钢板,滑轮焊接在前固定钢板上,钢架焊接在后固定钢板上,形成侧向支撑;

所述异型孔滑板组由异型孔滑板、螺栓和钢筋组成;

所述异形孔滑板上设有圆孔和异型孔,钢筋穿过异型孔滑板通过螺栓固定;

所述异型孔滑板对称抵紧于h型钢梁翼缘两侧,钢筋穿过异型孔滑板的圆孔、异型孔,将异型孔滑板组与钢框架紧固在一起;

焊接在所述侧向支撑上的滑轮通过移动侧向支撑使其与异型孔滑板接触。

所述的一种可调式防失稳加载装置,其优选方案为所述异型滑板组可以由螺栓在钢筋前后位置的不同调节异型孔滑板间的宽度;

通过螺栓固定钢筋在异型孔上下位置的不同调节异型孔滑板上下高度。

在h型钢梁翼缘宽度不同时可以通过调节螺栓在钢筋位置控制两块异型孔滑板之间的宽度进而来适应不同h型钢梁翼缘宽度:在h型钢梁高度不同时可以通过调节钢筋在异型孔滑板下面开的异型孔位置控制钢筋上下之间高度来适应不同高度的h型钢梁,异型孔上下位置可控梁高在300-800之间,可以覆盖大多数h型钢梁高度。设置异型孔滑板主要因为h型钢梁侧面不平无法保证滑轮提供平面滑动。

所述的一种可调式防失稳加载装置,其优选方案为所述异型孔滑板的长度根据h型钢梁不同长度进行选择。保证装置可以提供足够的侧向约束来确保试件平面内受力。

所述的一种可调式防失稳加载装置,其优选方案为为了保证在加载时滑轮不滑动到异型孔滑板面外。调整侧向支撑位置使滑轮与异型孔滑板接触,加载时异型孔滑板随着h型钢梁11在往复荷载作用下,在水平方向往复运动,滑轮位置不变,两者产生相对运动防止试件平面外失稳。保证异型孔滑板在长度方向上为滑轮行程±2倍,确保h型钢梁往复运动时滑轮不会滑动到异型孔滑板面外。

本发明提供的可调式防失稳加载装置如防止柱平面外失稳,可以去掉异型孔滑板组直接将滑轮接触到柱面,需要考虑柱面宽度是否符合滑轮行程。

可以根据框架不同跨数进行设置。如:两跨框架试件可以在每跨处设置一装置防止平面外失稳。

本发明的有益效果:框架结构是象征现代建筑的结构形式,它的主要构件为梁和柱,框架结构中常用的立柱截面类型为h型、箱型、圆管型和十字型。而对于框架结构中梁的选择通常为h型钢梁。本发明实施例提供的一种可调式防失稳加载装置,使用这种可调式防失稳加载装置极大的保证了单榀框架在平面内加往复荷载时单方向受力而不发生平面外失稳,从而使试验条件与真是条件相符。此外,使用可调式防失稳加载装置还有如下优势:制作简单、安装方便、可调节性强和成本适宜,适用于试件平面内往复加载试验防侧向失稳。

采用钢筋与螺栓固定使开异型孔的滑板在h型钢梁翼缘两侧抵紧,使其紧固在一起,焊接在侧向支撑上的滑轮通过移动侧向支撑使其与异型滑板接触,加载时滑板随着试件在往复荷载作用下,在水平方向往复运动,滑轮位置不变,两者产生相对位移,避免平面外失稳,从而使试验条件与真实条件相符。该装置具有制作简单、适用性强、安装方便和成本适宜等优点。有利于单向加载试验研究,具有广阔的发展前景和设计应用价值。

以上公开的仅为本发明专利的具体实施例,但是,本发明实施例并非局限于此,任何本领域的技术人员能思之的变化都应落入本发明专利的保护范围。

因此采用此结构具有显著的经济效益。

附图说明

图1为一种可调式防失稳加载装置结构示意图;

图2为一种可调式防失稳加载装置俯视图;

图3为单侧滑轮结构示意图;

图4为双侧滑轮结构示意图;

图5为异型孔滑板组结构示意图;

图6为异型孔滑板示意图。

图中,10-钢框架11-h型钢梁12-h型钢框架柱20-侧向支撑21-钢架22-前固定钢板23-水平连接钢板24-滑轮25-后固定钢板30-异型孔滑板组31-异型孔滑板32-螺栓33-钢筋34-圆孔35-异型孔。

具体实施方式

如图1-6所示一种可调式防失稳加载装置,包括钢框架10、侧向支撑20和异型孔滑板组30;

所述钢框架10由h型钢梁11和h型钢框架柱12通过焊接组成;

所述侧向支撑20由钢架21、前固定钢板22、水平连接钢板23、滑轮24和后固定钢板25;

所述水平连接钢板23两端焊接前固定钢板22和后固定钢板25,滑轮24焊接在前固定钢板22上,钢架21焊接在后固定钢板25上,形成侧向支撑20;

所述异型孔滑板组30由异型孔滑板31、螺栓32和钢筋33组成;

所述异形孔滑板31上设有圆孔34和异型孔35,钢筋33穿过异型孔滑板31通过螺栓32固定;

所述异型孔滑板31对称抵紧于h型钢梁11翼缘两侧,钢筋33穿过异型孔滑板31的圆孔34、异型孔35,将异型孔滑板组30与钢框架10紧固在一起;

焊接在所述侧向支撑20上的滑轮通过移动侧向支撑20使其与异型孔滑板31接触。

所述异型滑板组30可以由螺栓32在钢筋33前后位置的不同调节异型孔滑板31间的宽度;

通过螺栓32固定钢筋33在异型孔35上下位置的不同调节异型孔滑板31上下高度。

在h型钢梁11翼缘宽度不同时可以通过调节螺栓32在钢筋33位置控制两块异型孔滑板31之间的宽度进而来适应不同h型钢梁11翼缘宽度:在h型钢梁11高度不同时可以通过调节钢筋33在异型孔滑板31下面开的异型孔35位置控制钢筋33上下之间高度来适应不同高度的h型钢梁11,异型孔35上下位置可控梁高在300-800之间,可以覆盖大多数h型钢梁11高度。设置异型孔滑板31主要因为h型钢梁11侧面不平无法保证滑轮提供平面滑动。

所述异型孔滑板31的长度根据h型钢梁11不同长度进行选择。保证装置可以提供足够的侧向约束来确保试件平面内受力。

为了保证在加载时滑轮24不滑动到异型孔滑板31面外。调整侧向支撑20位置使滑轮24与异型孔滑板31接触,加载时异型孔滑板31随着h型钢梁11在往复荷载作用下,在水平方向往复运动,滑轮24位置不变,两者产生相对运动防止试件平面外失稳。保证异型孔滑板31在长度方向上为滑轮24行程±2倍,确保h型钢梁11往复运动时滑轮24不会滑动到异型孔滑板31面外。

本发明提供的可调式防失稳加载装置如防止柱平面外失稳,可以去掉异型孔滑板组30直接将滑轮24接触到柱面,需要考虑柱面宽度是否符合滑轮24行程。

可以根据框架不同跨数进行设置。如:两跨框架试件可以在每跨处设置一装置防止平面外失稳。

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