。所述试验钢梁70穿过加载框22。
[0047]所述加载框22的上横梁和下横梁上，各设置有两个竖向滚动装置30。所述竖向滚动装置30由一个竖向轴承31和竖向轴承保持架32组成:
[0048]设置在上横梁的竖向滚动装置30中，所述竖向轴承保持架32的下端连接在上横梁的上表面，上端伸到上横梁上方、并连接竖向轴承31的内圈。所述竖向轴承31的轴向平行于试验钢梁70的长度方向。所述竖向轴承32的外圈与反力柱接触，将所述加载框22限制在两反力柱11之间，所述竖向轴承31能够自由转动。
[0049]设置在下横梁的竖向滚动装置30中，所述竖向轴承保持架31的上端连接在下横梁的下表面，下端伸到下横梁下方、并连接竖向轴承30的内圈。所述竖向轴承31的轴向平行于试验钢梁70的长度方向。所述竖向轴承32的外圈与反力柱接触，将所述加载框22限制在两反力柱11之间，所述竖向轴承31能够自由转动。
[0050]所述加载框22的左立柱和右立柱上，各设置有两个水平滚动装置40。所述水平滚动装置由一个水平轴承41、水平轴承保持架42组成:
[0051]所述水平轴承保持架42与所述加载框22的左立柱或右立柱相连，能跟随所述加载框22 —起竖向移动，所述水平轴承保持架42另一端连接水平轴承41的内圈。所述水平轴承41的轴向垂直于所述试验梁70的长度方向，并竖直向下，所述水平轴承41的外圈分别于所述试验钢梁70的上、下翼缘接触，并能自由转动。所述水平滚动装置40限制所述试验钢梁70的侧向位移及扭转。
[0052]所述水平转动装置60为一个推力圆锥滚子轴承，放置于所述试验钢梁70上表面中心，推力圆锥滚子轴承轴向垂直于所述试验钢梁70长度方向，并垂直向下，通过绕其轴向的转动适应所述试验钢梁70的侧向弯曲。
[0053]所述荷载采集装置50采集为一专用的力传感器，用于采集施加在所属试验钢梁70上的载荷大小。
[0054]图4?图7为按本发明进行钢梁整体稳定承载力试验的实施案例，图4为整套试验装置照片，图5为按本发明设计的加载系统安装照片，图6、图7为钢梁侧向失稳后的照片。
[0055]试验过程中，随荷载的增加，加载框22与试验梁70 —起向下同步位移，但被限制在反力柱之间，试验梁整体失稳时，位于试验梁上表面的推力圆锥滚子轴承明显发生转动，位于试验梁70上下翼缘的水平滚动轴承41产生转动，释放了对试验梁侧向弯曲的约束
[0056]值得说明的是，图6、图7清楚地显示，整体失稳后试验梁截面可绕水平轴(X轴)、竖向轴(y轴)转动，并能沿竖向轴平动，但没有绕纵轴(z轴)转动，亦无沿水平轴方向的平动。完全达到预期目标。
【主权项】
1.一种有侧向约束钢梁在单点加载作用下整体稳定试验加载系统，其特征在于:包括试验钢梁(70)、反力架(10)、荷载施加装置(20)、竖向滚动装置(30)、水平滚动装置(40)、荷载采集装置(50)和水平转动装置(60); 所述反力架(10)包括两根竖向、并固定于水平地面的反力柱(11)，以及架设在两根反力柱(11)之间的、水平的反力梁(12); 试验钢梁(70)穿过反力柱(11)之间；所述反力架(10)的两端各有一个支座；所述试验钢梁(70)的两端分别支撑在这两个支座上； 所述荷载施加装置(20)包括千斤顶(21)和加载框(22);所述千斤顶(21)固定在反力梁(12)的下表面；所述千斤顶(21)的伸缩杆垂直于水平面，其伸长方向冲下； 所述加载框(22)是位于两根反力柱(11)之间的矩形金属框，由上横梁、下横梁、左立柱和右立柱拼接而成；所述加载框(22)的上端连接在千斤顶(21)的伸缩杆上；所述试验钢梁(70)穿过加载框(22); 所述加载框(22)的上横梁和下横梁上，各设置有两个竖向滚动装置(30);所述竖向滚动装置(30)由一个竖向轴承(31)和竖向轴承保持架(32)组成: 设置在上横梁的竖向滚动装置(30)中，所述竖向轴承保持架(32)的下端连接在上横梁的上表面，上端伸到上横梁上方、并连接竖向轴承(31)的内圈；所述竖向轴承(31)的轴向平行于试验钢梁(70)的长度方向；所述竖向轴承(32)的外圈与反力柱接触，将所述加载框(22)限制在两反力柱(11)之间，所述竖向轴承(31)能够自由转动； 设置在下横梁的竖向滚动装置(30)中，所述竖向轴承保持架(31)的上端连接在下横梁的下表面，下端伸到下横梁下方、并连接竖向轴承(30)的内圈；所述竖向轴承(31)的轴向平行于试验钢梁(70)的长度方向；所述竖向轴承(32)的外圈与反力柱接触，将所述加载框(22)限制在两反力柱(11)之间，所述竖向轴承(31)能够自由转动； 所述加载框(22)的左立柱和右立柱上，各设置有两个水平滚动装置(40);所述水平滚动装置由一个水平轴承(41)、水平轴承保持架(42)组成: 所述水平轴承保持架(42)与所述加载框(22)的左立柱或右立柱相连，能跟随所述加载框(22) —起竖向移动，所述水平轴承保持架(42)另一端连接水平轴承(41)的内圈；所述水平轴承(41)的轴向垂直于所述试验梁(70)的长度方向，并竖直向下，所述水平轴承(41)的外圈分别于所述试验钢梁(70)的上、下翼缘接触，并能自由转动；所述水平滚动装置(40)限制所述试验钢梁(70)的侧向位移及扭转； 所述水平转动装置￠0)为一个推力圆锥滚子轴承，放置于所述试验钢梁(70)上表面中心，推力圆锥滚子轴承轴向垂直于所述试验钢梁(70)长度方向，并垂直向下，通过绕其轴向的转动适应所述试验钢梁(70)侧向弯曲。 所述荷载采集装置(50)采集为一专用的力传感器，用于采集施加在所属试验钢梁(70)上的载荷大小。2.根据权利要求1所述的一种有侧向约束钢梁在单点加载作用下整体稳定试验加载系统，其特征在于:所述千斤顶(21)通过上夹板(23)和上螺杆(25)连接在反力梁(12)上，加载框(22)通过中夹板(24)、中螺杆(26)连接在千斤顶(21)上。3.根据权利要求1所述的一种有侧向约束钢梁在单点加载作用下整体稳定试验加载系统，其特征在于:所述竖向滚动装置(30)的固定方式是:通过高强螺栓(33)分别连接在加载框(22)的上下横梁上。4.根据权利要求1所述的一种有侧向约束钢梁在单点加载作用下整体稳定试验加载系统，其特征在于:所述水平滚动装置(40)的固定方式是:通过连接螺杆(43)和夹板(45)连接在加载框(22)左右立柱上其间距通过调节螺栓(44)调节。5.根据权利要求1所述的一种有侧向约束钢梁在单点加载作用下整体稳定试验加载系统，其特征在于:包括一个推力圆锥滚子轴承，放置于所述试验钢梁(70)上表面。6.根据权利要求1所述的一种有侧向约束钢梁在单点加载作用下整体稳定试验加载系统，其特征在于:所述荷载采集装置(50)包含力传感器(51)、连接螺杆(52);通过连接螺杆(52)将荷载采集装置(50)安装于加载装置(20)与水平转动装置￠0)之间。
【专利摘要】一种有侧向约束钢梁在单点加载作用下整体稳定试验加载系统：包括反力架，由反力柱和反力梁组成；侧向约束装置，由竖向滚动装置、水平滚动装置组成；荷载施加装置：由千斤顶、加载框组成；荷载采集装置和水平转动装置。本发明的有益效果在于能很好的模拟侧向有约束钢梁整体稳定试验中，加载点处钢梁的约束情况，使试验结果更加准确。具体来讲，本发明通过侧向约束装置限制加载点处试验钢梁的侧向位移及扭转，通过竖向滚动轴承的竖向滚动和水平转动装置的水平转动释放加点处钢梁平面内外的弯曲约束及竖向位移约束。
【IPC分类】G01M13/00
【公开号】CN105092223
【申请号】CN201510344413
【发明人】熊刚, 杨波, 聂诗东, 周淑容, 徐国友, 胡鹰, 陈永庆, 游泽政, 孟凡涛, 张筠
【申请人】重庆大学
【公开日】2015年11月25日
【申请日】2015年6月19日