本發(fā)明涉及鋼結(jié)構(gòu)平面節(jié)點(diǎn)受力性能測試技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種平面節(jié)點(diǎn)受力性能測試裝置。

背景技術(shù)：

鋼結(jié)構(gòu)是以鋼材制作為主的結(jié)構(gòu)，由型鋼和鋼板經(jīng)過焊接、螺栓連接或鉚接而制成，由于具有自重輕、安裝容易、施工周期短、抗震性能好、投資回收快、環(huán)境污染少等綜合優(yōu)勢(shì)，被廣泛的應(yīng)用在建筑、電力、橋梁、海洋石油工程、航空航天等行業(yè)。

在鋼結(jié)構(gòu)中，節(jié)點(diǎn)起著傳力樞紐的作用，是整個(gè)結(jié)構(gòu)中的關(guān)鍵部位，也是受力性能和破壞模式最為復(fù)雜的區(qū)域。而平面節(jié)點(diǎn)作為鋼結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)的一種類型，由于存在受力偏心的緣故，其節(jié)點(diǎn)受力情況更加復(fù)雜，因此，為了了解和明確平面節(jié)點(diǎn)的受力性能和承載能力，有必要對(duì)該類節(jié)點(diǎn)進(jìn)行一定數(shù)量的試驗(yàn)研究。

目前，傳統(tǒng)的平面節(jié)點(diǎn)受力性能測試裝置主要是采用反力架對(duì)節(jié)點(diǎn)試件進(jìn)行固定加載。然而，由于節(jié)點(diǎn)試件的尺寸變化往往需對(duì)測試裝置進(jìn)行重新調(diào)整甚至需要重新設(shè)計(jì)新的測試裝置才能滿足平面節(jié)點(diǎn)受力性能的測試，這不僅為不同的平面節(jié)點(diǎn)受力性能的研究帶來很大的不便，而且增加了試驗(yàn)研究成本。

專利申請(qǐng)?zhí)?01210196107.9公開了一種屬于土木工程中的結(jié)構(gòu)工程領(lǐng)域的可拆卸式新型桁架節(jié)點(diǎn)試驗(yàn)裝置，包括試驗(yàn)裝置主體（1）和待測試的桁架節(jié)點(diǎn)（2）；試驗(yàn)裝置主體（1）和待測試的桁架節(jié)點(diǎn)（2），通過法蘭（4）和法蘭（6）連接：節(jié)點(diǎn)弦桿（3）和裝置主桿（9）由法蘭（4）通過螺栓連接，節(jié)點(diǎn)腹桿（5）和裝置支桿（10）由法蘭（6）通過螺栓連接；節(jié)點(diǎn)弦桿（3）的端部布置弦桿荷載傳感器（7），節(jié)點(diǎn)腹桿（5）的端部布置腹桿荷載傳感器（8）；該發(fā)明能夠通過對(duì)試驗(yàn)裝置主體（1）施加簡單的單向荷載，即可通過各連接桿件對(duì)待測試的桁架節(jié)點(diǎn)（2）施加多重邊界條件，模擬其在實(shí)際結(jié)構(gòu)中的受力狀態(tài)。然而，該發(fā)明不能進(jìn)行調(diào)整以適應(yīng)不同平面節(jié)點(diǎn)受力性能測試，限制了該發(fā)明的應(yīng)用范圍。

專利申請(qǐng)?zhí)?01510718966.3公開了一種空間鋼框架節(jié)點(diǎn)加載試驗(yàn)裝置，用于測試空間鋼框架力學(xué)性能，包括雙向加載裝置，固定連接于空間鋼框架；梁端滑動(dòng)裝置，通過水平橫梁固定連接于空間鋼框架，另一端由鋼框架模擬滑動(dòng)支座支架固定；鋼框架模擬滑動(dòng)支座支架，為固定連接于混凝土地面的長方體支架，該長方體支架容納并固定梁端滑動(dòng)裝置的端部；柱底萬向支座，包括鋼支座和位于鋼支座上的帶弧度滑盤，該帶弧度的滑盤連接與空間鋼框架的柱底；柱頂裝置，底端通過球鉸連接于空間鋼框架的柱頂。該發(fā)明可對(duì)空間鋼框架的中柱、邊柱、角柱進(jìn)行擬動(dòng)力和擬靜力加載試驗(yàn)，具有結(jié)構(gòu)可靠、安裝簡單、無焊接、耐久性好及經(jīng)濟(jì)等優(yōu)點(diǎn)。然而，該發(fā)明不適用于平面節(jié)點(diǎn)的受力性能測試。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

有鑒于此，本發(fā)明的目的是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種平面節(jié)點(diǎn)受力性能測試裝置，不僅不需要反力墻和反力架，而且對(duì)于不同類型的待測平面節(jié)點(diǎn)只需調(diào)整本裝置即能適用于不同待測平面節(jié)點(diǎn)的受力性能測試。

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：

一種平面節(jié)點(diǎn)受力性能測試裝置，包括測試框架和若干個(gè)通過螺栓連接在所述測試框架內(nèi)側(cè)的加載模塊，所述測試框架包括底梁、設(shè)置在所述底梁上部左側(cè)的左立柱、設(shè)置在所述底梁上部右側(cè)的右立柱以及設(shè)置在所述左立柱和所述右立柱上端的頂梁，所述左立柱右側(cè)面和所述右立柱左側(cè)面均設(shè)置一排與所述加載模塊的連接螺栓相配合的通孔，所述左立柱和所述右立柱之間的距離能夠通過調(diào)整模塊進(jìn)行調(diào)整。

進(jìn)一步的，所述加載模塊包括通過螺栓連接在所述測試框架內(nèi)側(cè)的鉸接座、轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)置在所述鉸接座上端的單耳板、固定設(shè)置在所述單耳板上端的第一板、通過螺栓連接固定在所述第一板上部的第二板、設(shè)置在所述第二板上部的拉壓式千斤頂、設(shè)置在所述拉壓式千斤頂上部的力傳感器、設(shè)置在所述力傳感器上部的第三板，所述第三板上開設(shè)有連接孔，所述連接孔用于通過螺栓連接待測平面節(jié)點(diǎn)。

進(jìn)一步的，所述調(diào)整模塊包括設(shè)置在所述左立柱和所述右立柱上下兩端的端板、設(shè)置在所述端板上的螺栓孔、沿長度方向設(shè)置在所述底梁上部的若干排底梁孔、沿長度方向設(shè)置在所述頂梁底部的若干排頂梁孔，所述端板通過螺栓連接在所述底梁孔內(nèi)或頂梁孔內(nèi)。

進(jìn)一步的，所述加載模塊的數(shù)量為3個(gè)或4個(gè)或5個(gè)或6個(gè)。

進(jìn)一步的，所述底梁孔和所述頂梁孔為2排或3排。

進(jìn)一步的，所述測試框架由工字鋼或方鋼或槽鋼制作而成。

進(jìn)一步的，所述工字鋼的腹板上設(shè)置加強(qiáng)筋。

進(jìn)一步的，所述底梁左端上部與所述左立柱左側(cè)面之間以及所述底梁右端上部與所述右立柱右側(cè)面之間均通過螺栓連接有面內(nèi)斜支撐。

進(jìn)一步的，所述底梁前后兩側(cè)面與所述左立柱位置相對(duì)應(yīng)處通過固定螺栓對(duì)稱連接左面外支撐梁，且所述左面外支撐梁與所述左立柱上部之間通過螺栓連接有左面外斜支撐；所述底梁前后兩側(cè)面與所述右立柱位置相對(duì)應(yīng)處通過固定螺栓對(duì)稱連接右面外支撐梁，且所述右面外支撐梁與所述右立柱上部之間通過螺栓連接有右面外斜支撐；所述底梁前側(cè)面沿其長度方向設(shè)置一排與所述左面外支撐梁和右面外支撐梁的固定螺栓相配合的通孔。

進(jìn)一步的，所述左面外支撐梁上部和所述左立柱前側(cè)面分別設(shè)置一排與所述左面外斜支撐的螺栓相配合的孔，所述右面外支撐梁上部和所述右立柱前側(cè)面分別設(shè)置一排與所述右面外斜支撐的螺栓相配合的孔。

本發(fā)明的有益效果是：

本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中需要反力墻和反力架，以及不能適用于不同類型的待測平面節(jié)點(diǎn)的受力性能測試問題，采用左右兩個(gè)立柱之間的距離可調(diào)節(jié)以及根據(jù)不同類型待測平面節(jié)點(diǎn)調(diào)整加載模塊的數(shù)量和位置，即可在不需反力墻和反力架的條件下對(duì)不同類型待測平面節(jié)點(diǎn)進(jìn)行受力性能測試。本裝置包括由底梁、左立柱、右立柱和頂梁組成的測試框架及通過螺栓連接在測試框架內(nèi)側(cè)的加載模塊，加載模塊采用螺栓連接在測試框架的內(nèi)側(cè)，設(shè)置在左立柱右側(cè)面的一排通孔、設(shè)置在右立柱左側(cè)面的一排通孔、設(shè)置在底梁上部的若干排底梁孔以及設(shè)置在頂梁底部的若干排頂梁孔形成一個(gè)環(huán)繞的加載模塊安裝孔，這樣能夠根據(jù)不同類型待測平面節(jié)點(diǎn)選擇加載模塊的設(shè)置位置及數(shù)量，從而使本裝置滿足不同類型待測平面節(jié)點(diǎn)的受力性能的測試；而加載模塊采用鉸接座、單耳板、第一板、第二板、拉壓式千斤頂、力傳感器、第三板依次相連接的結(jié)構(gòu)方式，一方面加載模塊能夠根據(jù)具體的需要自動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)調(diào)整拉壓式千斤頂?shù)某蚴蛊渑c待測平面節(jié)點(diǎn)的受力方向一致，另一方面能夠通過力傳感器對(duì)待測平面節(jié)點(diǎn)的受力情況進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測，同時(shí)第三板的作用一方面便于通過第三板上的連接孔連接待測平面節(jié)點(diǎn)，另一方面能夠使待測平面節(jié)點(diǎn)在此處的加載點(diǎn)受力更加均勻準(zhǔn)確，從而提高本裝置的測試精度；另外，調(diào)整模塊采用設(shè)置在左立柱和右立柱上下兩端的端板上的螺栓孔與沿長度方向設(shè)置在底梁上部的若干排底梁孔和沿長度方向設(shè)置在頂梁底部的若干排頂梁孔相配合的方式，通過螺栓將左立柱和右立柱設(shè)置在適合待測平面節(jié)點(diǎn)受力性能測試的位置上，左立柱與右立柱之間的間距可以通過選擇底梁孔和頂梁孔的具體位置的方式進(jìn)行調(diào)節(jié)；底梁孔和頂梁孔一方面用于通過螺栓連接左立柱和右立柱，另一方面用于通過螺栓連接加載模塊；本發(fā)明不僅不需要反力墻和反力架，而且對(duì)于不同類型的待測平面節(jié)點(diǎn)只需調(diào)整本裝置即能適用于不同待測平面節(jié)點(diǎn)的受力性能測試。

附圖說明

圖1為本發(fā)明第一種實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)立體示意圖；

圖2為本發(fā)明加載模塊的結(jié)構(gòu)立體示意圖；

圖3為本發(fā)明第二種實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)立體示意圖；

圖4為本發(fā)明第三種實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)立體示意圖；

圖5為本發(fā)明第四種實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)立體示意圖。

具體實(shí)施方式

為使本發(fā)明實(shí)施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述。顯然，所描述的實(shí)施例是本發(fā)明的一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；谒枋龅谋景l(fā)明的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

實(shí)施例1

如圖1、圖2所示，一種平面節(jié)點(diǎn)受力性能測試裝置，包括測試框架和若干個(gè)通過螺栓連接在所述測試框架內(nèi)側(cè)的加載模塊，所述測試框架包括底梁1、設(shè)置在所述底梁1上部左側(cè)的左立柱2、設(shè)置在所述底梁1上部右側(cè)的右立柱3以及設(shè)置在所述左立柱2和所述右立柱3上端的頂梁4，所述左立柱2右側(cè)面和所述右立柱3左側(cè)面均設(shè)置一排與所述加載模塊的連接螺栓相配合的通孔，所述左立柱2和所述右立柱3之間的距離能夠通過調(diào)整模塊進(jìn)行調(diào)整。

所述加載模塊包括通過螺栓連接在所述測試框架內(nèi)側(cè)的鉸接座5、轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)置在所述鉸接座5上端的單耳板6、固定設(shè)置在所述單耳板6上端的第一板7、通過螺栓連接固定在所述第一板7上部的第二板8、設(shè)置在所述第二板8上部的拉壓式千斤頂9、設(shè)置在所述拉壓式千斤頂9上部的力傳感器10、設(shè)置在所述力傳感器10上部的第三板11，所述第三板11上開設(shè)有連接孔12，所述連接孔12用于通過螺栓連接待測平面節(jié)點(diǎn)13。

所述調(diào)整模塊包括設(shè)置在所述左立柱2和所述右立柱3上下兩端的端板14、設(shè)置在所述端板14上的螺栓孔、沿長度方向設(shè)置在所述底梁1上部的若干排底梁孔15、沿長度方向設(shè)置在所述頂梁4底部的若干排頂梁孔16，所述端板14通過螺栓連接在所述底梁孔15內(nèi)或頂梁孔16內(nèi)。

所述加載模塊的數(shù)量為6個(gè)。

所述底梁孔15和所述頂梁孔16為2排。

所述測試框架由工字鋼制作而成。

所述工字鋼的腹板上設(shè)置加強(qiáng)筋17。

本實(shí)施例中，加載模塊的數(shù)量為6個(gè)，顯然根據(jù)待測平面節(jié)點(diǎn)類型的不同，加載模塊的數(shù)量也可以為3或者4個(gè)或者5個(gè)；而底梁孔和頂梁孔均為2排，底梁孔和頂梁孔的作用一方面是用于通過螺栓連接左立柱和右立柱，另一方面是用于通過螺栓連接加載模塊，主要起到固定連接作用，因此至少需要2排，當(dāng)然還可以在中間加一排形成3排；本實(shí)施例的測試框架由工字鋼制作而成，當(dāng)然采用方鋼或槽鋼同樣能夠起到相同的作用，為了便于螺栓的拆裝，優(yōu)先選用工字鋼。

本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中需要反力墻和反力架，以及不能適用于不同類型的待測平面節(jié)點(diǎn)的受力性能測試問題，采用左右兩個(gè)立柱之間的距離可調(diào)節(jié)以及根據(jù)不同類型待測平面節(jié)點(diǎn)調(diào)整加載模塊的數(shù)量和位置，即可在不需反力墻和反力架的條件下對(duì)不同類型待測平面節(jié)點(diǎn)進(jìn)行受力性能測試。本裝置包括由底梁、左立柱、右立柱和頂梁組成的測試框架及通過螺栓連接在測試框架內(nèi)側(cè)的加載模塊，加載模塊采用螺栓連接在測試框架的內(nèi)側(cè)，設(shè)置在左立柱右側(cè)面的一排通孔、設(shè)置在右立柱左側(cè)面的一排通孔、設(shè)置在底梁上部的若干排底梁孔以及設(shè)置在頂梁底部的若干排頂梁孔形成一個(gè)環(huán)繞的加載模塊安裝孔，這樣能夠根據(jù)不同類型待測平面節(jié)點(diǎn)選擇加載模塊的設(shè)置位置及數(shù)量，從而使本裝置滿足不同類型待測平面節(jié)點(diǎn)的受力性能的測試；而加載模塊采用鉸接座、單耳板、第一板、第二板、拉壓式千斤頂、力傳感器、第三板依次相連接的結(jié)構(gòu)方式，一方面加載模塊能夠根據(jù)具體的需要自動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)調(diào)整拉壓式千斤頂?shù)某蚴蛊渑c待測平面節(jié)點(diǎn)的受力方向一致，另一方面能夠通過力傳感器對(duì)待測平面節(jié)點(diǎn)的受力情況進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測，同時(shí)第三板的作用一方面便于通過第三板上的連接孔連接待測平面節(jié)點(diǎn)，另一方面能夠使待測平面節(jié)點(diǎn)在此處的加載點(diǎn)受力更加均勻準(zhǔn)確，從而提高本裝置的測試精度；另外，調(diào)整模塊采用設(shè)置在左立柱和右立柱上下兩端的端板上的螺栓孔與沿長度方向設(shè)置在底梁上部的若干排底梁孔和沿長度方向設(shè)置在頂梁底部的若干排頂梁孔相配合的方式，通過螺栓將左立柱和右立柱設(shè)置在適合待測平面節(jié)點(diǎn)受力性能測試的位置上，左立柱與右立柱之間的間距可以通過選擇底梁孔和頂梁孔的具體位置的方式進(jìn)行調(diào)節(jié)；底梁孔和頂梁孔一方面用于通過螺栓連接左立柱和右立柱，另一方面用于通過螺栓連接加載模塊；本發(fā)明不僅不需要反力墻和反力架，而且對(duì)于不同類型的待測平面節(jié)點(diǎn)只需調(diào)整本裝置即能適用于不同待測平面節(jié)點(diǎn)的受力性能測試。

實(shí)施例2

如圖3、圖2所示，一種平面節(jié)點(diǎn)受力性能測試裝置，包括測試框架和若干個(gè)通過螺栓連接在所述測試框架內(nèi)側(cè)的加載模塊，所述測試框架包括底梁1、設(shè)置在所述底梁1上部左側(cè)的左立柱2、設(shè)置在所述底梁1上部右側(cè)的右立柱3以及設(shè)置在所述左立柱2和所述右立柱3上端的頂梁4，所述左立柱2右側(cè)面和所述右立柱3左側(cè)面均設(shè)置一排與所述加載模塊的連接螺栓相配合的通孔，所述左立柱2和所述右立柱3之間的距離能夠通過調(diào)整模塊進(jìn)行調(diào)整。

所述加載模塊包括通過螺栓連接在所述測試框架內(nèi)側(cè)的鉸接座5、轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)置在所述鉸接座5上端的單耳板6、固定設(shè)置在所述單耳板6上端的第一板7、通過螺栓連接固定在所述第一板7上部的第二板8、設(shè)置在所述第二板8上部的拉壓式千斤頂9、設(shè)置在所述拉壓式千斤頂9上部的力傳感器10、設(shè)置在所述力傳感器10上部的第三板11，所述第三板11上開設(shè)有連接孔12，所述連接孔12用于通過螺栓連接待測平面節(jié)點(diǎn)13。

所述調(diào)整模塊包括設(shè)置在所述左立柱2和所述右立柱3上下兩端的端板14、設(shè)置在所述端板14上的螺栓孔、沿長度方向設(shè)置在所述底梁1上部的若干排底梁孔15、沿長度方向設(shè)置在所述頂梁4底部的若干排頂梁孔16，所述端板14通過螺栓連接在所述底梁孔15內(nèi)或頂梁孔16內(nèi)。

所述加載模塊的數(shù)量為6個(gè)。

所述底梁孔15和所述頂梁孔16為2排。

所述測試框架由工字鋼制作而成。

所述工字鋼的腹板上設(shè)置加強(qiáng)筋17。

所述底梁1左端上部與所述左立柱2左側(cè)面之間以及所述底梁1右端上部與所述右立柱3右側(cè)面之間均通過螺栓連接有面內(nèi)斜支撐18。

本實(shí)施例中，在底梁左端上部與左立柱左側(cè)面之間以及底梁右端上部與右立柱右側(cè)面之間均通過螺栓連接有面內(nèi)斜支撐，大大增強(qiáng)了本裝置在待測平面節(jié)點(diǎn)面內(nèi)的剛度，避免由于剛度不足使本裝置發(fā)生變形并影響到對(duì)待測平面節(jié)點(diǎn)的受力性能的測試結(jié)果和精度。

實(shí)施例3

如圖4所示，其與實(shí)施例2的區(qū)別在于：所述底梁1前后兩側(cè)面與所述左立柱2位置相對(duì)應(yīng)處通過固定螺栓對(duì)稱連接左面外支撐梁19，且所述左面外支撐梁19與所述左立柱2上部之間通過螺栓連接有左面外斜支撐20；所述底梁1前后兩側(cè)面與所述右立柱3位置相對(duì)應(yīng)處通過固定螺栓對(duì)稱連接右面外支撐梁21，且所述右面外支撐梁21與所述右立柱3上部之間通過螺栓連接有右面外斜支撐22；所述底梁1前側(cè)面沿其長度方向設(shè)置一排與所述左面外支撐梁19和右面外支撐梁21的固定螺栓相配合的通孔。

本實(shí)施例中，采用在底梁前后兩側(cè)面與左立柱位置相對(duì)應(yīng)處以及在底梁前后兩側(cè)面與右立柱位置相對(duì)應(yīng)處分別通過固定螺栓對(duì)稱連接左面外支撐梁和右面外支撐梁，從而起到增大底梁與地面的接觸面積，進(jìn)而增加本裝置的整體穩(wěn)定性，防止發(fā)生傾斜；同時(shí)在左面外支撐梁與左立柱上部之間以及在右面外支撐梁與右立柱上部之間分別通過螺栓連接有左面外斜支撐和右面外斜支撐，一方面對(duì)左立柱和右立柱起到加強(qiáng)支撐作用，避免剛度不足影響測試結(jié)果，另一方面增加了本裝置底梁的穩(wěn)定性，避免發(fā)生傾斜。

實(shí)施例4

如圖5所示，其與實(shí)施例3的區(qū)別在于：所述左面外支撐梁19上部和所述左立柱2前側(cè)面分別設(shè)置一排與所述左面外斜支撐20的螺栓相配合的左孔23，所述右面外支撐梁21上部和所述右立柱3前側(cè)面分別設(shè)置一排與所述右面外斜支撐22的螺栓相配合的右孔24。

本實(shí)施例中，采用在左面外支撐梁上部和左立柱前側(cè)面分別設(shè)置一排左孔以及在右面外支撐梁上部和右立柱前側(cè)面分別設(shè)置一排右孔，這樣可以根據(jù)需要移動(dòng)左面外斜支撐和右面外斜支撐的位置，使得左面外斜支撐和右面外斜支撐起到更好的支撐加固左立柱和右立柱的目的，避免由于本裝置強(qiáng)度剛度不夠影響待測平面節(jié)點(diǎn)受力性能的測試，使得測試精度更加高。

最后說明的是，以上實(shí)施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案而非限制，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案所做的其他修改或者等同替換，只要不脫離本發(fā)明技術(shù)方案的精神和范圍，均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍當(dāng)中。