适用于构件轴压试验的端部约束装置

本技术涉及一种适用于构件轴压试验的端部约束装置。

背景技术：

1、方钢管混凝土柱、圆端形钢管混凝土柱构件以及圆钢管混凝土柱构件以其轴压性能强、抗弯性能好以及施工便捷等优点被广泛应用于大跨度桥梁的桥墩、各类高层建筑等实际工程中，由于柱构件的失效破坏往往会引起结构的破坏，甚至会造成整体结构连续性倒塌。

2、因此，在科学研究中科研工作者会进行柱构件各种试验研究，如梁柱节点试验、柱的拟静力试验等，以此来分析柱构件的承载能力以及结构的安全性。

3、如中国专利cn211599261u公开“一种可适用于不同柱截面尺寸的柱试验球铰支座”，其具体技术方案如下：

4、为了实现可适用于不同柱截面尺寸的柱试验球铰支座，首先将下端连接螺母安装在底座的螺纹连接头上，再将下球壳放入上端连接螺母中并调节位置，再将球铰穿过下球壳和下端连接螺母，并连接于下端连接螺母上，然后将上球壳放置于球铰上端；再抬升上端连接螺母和下球壳，将上端连接螺母与锥台的下端螺纹相连，即完成球铰支座的安装，安装球铰支座后，将试验柱放置于锥台的上部安装台上，然后通过调节紧固螺栓和调节螺栓使得不同柱截面尺寸柱的稳固安装于安装台上，即可进行试验，该柱试验球铰支座，可根据试验时柱截面实际尺寸通过转动紧固螺栓和调节螺栓来实现对不同柱截面尺寸的使用要求。

5、以及中国专利cn108181191a一种钢性梁柱和混凝土梁柱多节点疲劳破坏试验装置，包括钢框架体系、电液伺服作动器、试验梁柱和试验炉，所述试验梁柱放置于试验炉内部，所述钢框架体系布置于试验炉外周，所述钢框架体系与试验梁柱之间还依次设有水平疲劳荷载装置、竖直疲劳荷载装置和扭转疲劳荷载装置，所述水平疲劳荷载装置布置在试验梁柱的水平方向，所述竖直疲劳荷载装置安装在试验梁柱的竖直方向，所述扭转疲劳荷载装置设置在试验梁柱的上方，该专利能够满足钢性梁柱和混凝土梁柱受偏心拉伸疲劳荷载，偏心大小可以由实验要求自行设定，只需改变柱头和试验梁柱的相对位置即可，还可以满足钢性梁柱和混凝土梁柱。

6、但上述现有技术的缺点：

7、（1）现有的柱端固定装置与圆形截面或者其他非矩形截面相连接时，出现局部应力集中现象，从而改变柱构件的初始受力状态影响到试验结果，随着技术的发展，越来越多新型截面形式的柱被应用于结构中，例如圆钢管混凝土超高层组合结构，圆端形组合结构桥墩等，随着此类构件的出现，有必要进行其相关性能的研究来保证其结构安全，而现有的柱端固定装置，对于圆形构件来说，由于圆形构件其表面为曲面，现有固定装置约束时，柱子四周仅仅有非常小的接触面与紧固装置相接触，而非四周紧密相连，这会给圆形构件施加初始集中应力，改变了构件的初始受力状态，进而影响试验结果；

8、（2）现有的柱端固定球铰支座只适用于竖直柱，不适用于倾斜一定角度的斜柱。随着建造技术和设计手段的进步，斜柱在高层建筑和大跨度桥梁中的应用越来越广泛，因此有必要对斜柱的相关性能进行研究，保证斜柱结构的安全性。当要进行斜柱的相关试验时，现有柱端固定支座的紧固头就不适用，需要重新加工紧固装置，这会增加试验的成本；

9、（3）现有的柱端球铰支座，通过若干调节螺栓杆来固定构件时，由于螺栓端部与构件接触面积过小，在紧固柱子过程中难免会产生局部应力集中，从而改变柱的初始受力状态，从而影响试验结果。

技术实现思路

1、鉴于现有技术的上述不足，本实用新型的目的在于提供一种适用于构件轴压试验的端部约束装置，该适用于构件轴压试验的端部约束装置能够对不同截面形式的柱构件底部进行有效约束，使得柱构件在试验过程中保持底部固结。

2、为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

3、本实用新型适用于构件轴压试验的端部约束装置，其特征在于：包括下底座和与下底座间隔设置的上底座，所述上底座上设有两个对称布置的限位槽和设在限位槽内限位滑动的限位螺杆，所述限位螺杆上端固定连接有具有滑槽的第一水平支撑板，所述第一水平支撑板的侧部竖直设有第二限位板，所述第二限位板的内侧转动连接有第一可拆卸转动挡板，所述滑槽内滑动连接有定位螺栓，所述定位螺栓的上部连接有第二水平支撑板，所述第二水平支撑板的侧部竖直设有第一限位板，所述第二限位板的内侧转动连接有第二可拆卸转动挡板，待夹持构件约束在两个的第一可拆卸转动挡板和两个的第二可拆卸转动挡板之间。

4、进一步的，上述下底座的上表面设有矩形体凸台，所述矩形体凸台的上表面设有弧形面，所述弧形面内承置有转动轴，所述转动轴的两端部固定设有直径大于转动轴截面直径的转动轴固定板，所述转动轴固定板通过螺栓分别可拆连接在矩形体凸台和上底座的侧面上。

5、进一步的，上述第二限位板的内侧面设有第一支撑座，所述第一支撑座上穿设有与第一可拆卸转动挡板转动铰接的第一销轴，第一可拆卸转动挡板绕第一销轴摆转。

6、进一步的，上述第一限位板的内侧面设有第二支撑座，所述第二支撑座上穿设有与第二可拆卸转动挡板转动铰接的第二销轴，第二可拆卸转动挡板绕第二销轴摆转。

7、进一步的，上述第一可拆卸转动挡板、第二可拆卸转动挡板为平板或弧形板。

8、进一步的，上述滑槽为t形槽。

9、本实用新型的优点：

10、1、本实用新型能有效为不同截面形式如圆形截面的构件提供底端约束，避免矩形约束槽对曲形截面柱约束时产生的应力集中问题，能较好还原构件在实际工程中端部的约束情况，本实用新型通过调整第一、二可拆卸转动挡板以及第一限位板、第二限位板来实现对不同截面形式构件的底端进行约束，避免了重新加工柱端约束定向支座的麻烦，增加试验效率，降低试验成本。

11、2、本实用新型能为不同倾斜角度柱提供底端约束，本实用新型通过第一、二可拆卸转动挡板以及第一限位板、第二限位板来实现对不同倾斜角度柱的端部进行约束，过程中避免了重新加工柱端约束定向支座的麻烦，增加试验效率，降低试验成本。

12、3、本实用新型能为不同截面尺寸柱提供底端约束，本实用新型通过第一、二可拆卸转动挡板以及第一限位板、第二限位板来满足对不同截面尺寸柱表面的紧密贴合约束，以达到对柱的底端进行约束的目的，避免了通过若干螺栓端部的点接触约束方式而造成柱子底部应力集中问题，保证试验结果的准确性。

技术特征：

1.一种适用于构件轴压试验的端部约束装置，其特征在于：包括下底座和与下底座间隔设置的上底座，所述上底座上设有两个对称布置的限位槽和设在限位槽内限位滑动的限位螺杆，所述限位螺杆上端固定连接有具有滑槽的第一水平支撑板，所述第一水平支撑板的侧部竖直设有第二限位板，所述第二限位板的内侧转动连接有第一可拆卸转动挡板，所述滑槽内滑动连接有定位螺栓，所述定位螺栓的上部连接有第二水平支撑板，所述第二水平支撑板的侧部竖直设有第一限位板，所述第二限位板的内侧转动连接有第二可拆卸转动挡板，待夹持构件约束在两个的第一可拆卸转动挡板和两个的第二可拆卸转动挡板之间。

2.根据权利要求1所述的适用于构件轴压试验的端部约束装置，其特征在于：所述下底座的上表面设有矩形体凸台，所述矩形体凸台的上表面设有弧形面，所述弧形面内承置有转动轴，所述转动轴的两端部固定设有直径大于转动轴截面直径的转动轴固定板，所述转动轴固定板通过螺栓分别可拆连接在矩形体凸台和上底座的侧面上。

3.根据权利要求1或2所述的适用于构件轴压试验的端部约束装置，其特征在于：所述第二限位板的内侧面设有第一支撑座，所述第一支撑座上穿设有与第一可拆卸转动挡板转动铰接的第一销轴，第一可拆卸转动挡板绕第一销轴摆转。

4.根据权利要求1或2所述的适用于构件轴压试验的端部约束装置，其特征在于：所述第一限位板的内侧面设有第二支撑座，所述第二支撑座上穿设有与第二可拆卸转动挡板转动铰接的第二销轴，第二可拆卸转动挡板绕第二销轴摆转。

5.根据权利要求1或2所述的适用于构件轴压试验的端部约束装置，其特征在于：所述第一可拆卸转动挡板、第二可拆卸转动挡板为平板或弧形板。

6.根据权利要求1或2所述的适用于构件轴压试验的端部约束装置，其特征在于：所述滑槽为t形槽。

技术总结
本技术涉及一种适用于构件轴压试验的端部约束装置，包括下底座和与下底座间隔设置的上底座，所述上底座上设有两个对称布置的限位槽和设在限位槽内限位滑动的限位螺杆，所述限位螺杆上端固定连接有具有滑槽的第一水平支撑板，所述第一水平支撑板的侧部竖直设有第二限位板，所述第二限位板的内侧转动连接有第一可拆卸转动挡板，所述滑槽内滑动连接有定位螺栓，所述定位螺栓的上部连接有第二水平支撑板，所述第二水平支撑板的侧部竖直设有第一限位板，所述第二限位板的内侧转动连接有第二可拆卸转动挡板，该适用于构件轴压试验的端部约束装置能够对不同截面形式的柱构件底部进行有效约束，使得柱构件在试验过程中保持底部固结。

技术研发人员：赖志超,张超,许锦楷,周桢干,王莹,董桔灿
受保护的技术使用者：福州大学
技术研发日：20230323
技术公布日：2024/1/13