本實用新型涉及偏心加載試驗技術(shù)領(lǐng)域，更具體地，涉及一種萬能偏壓加載支撐裝置。

背景技術(shù)：

目前，隨著建筑行業(yè)的發(fā)展需求，對建筑結(jié)構(gòu)的安全性及可靠性的要求越來越高，通常需要對結(jié)構(gòu)及材料進行試驗，來為其結(jié)構(gòu)設(shè)計提供實際的依據(jù)。在實際工程中，各種受壓構(gòu)件由于多方面的受力影響，大多為偏心受壓構(gòu)件。其中偏壓試驗的試驗數(shù)據(jù)是較為常見且有力的數(shù)據(jù)之一，對于構(gòu)件的研究及設(shè)計有著極其重要的影響。在試驗前及加載中的安全問題也顯得日益重要。

構(gòu)件的偏壓承載力是對構(gòu)件的重要參數(shù)之一，在試驗前及加載時，由于構(gòu)件偏心放置，可能會存在試驗構(gòu)件及加載支座傾覆的危險，從而危及試驗人員及試驗財產(chǎn)的安全。因此需要對試驗裝置進行設(shè)計，以保障偏壓試驗過程的安全性，同時對試驗中人員及財產(chǎn)進行保護?，F(xiàn)有刀鉸及球鉸加載支座應(yīng)用于長細(xì)比較大構(gòu)件的偏壓試驗中存在較大的安全性隱患，不能滿足偏壓加載試驗的要求。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型提供一種克服上述問題或者至少部分地解決上述問題的萬能偏壓加載支撐裝置，該支撐裝置可保證試驗過程中構(gòu)件不傾覆，提高試驗中人員及財產(chǎn)的安全性。

根據(jù)本實用新型的一個方面，提供一種萬能偏壓加載支撐裝置，該支撐裝置包括設(shè)置在壓力機四周的支撐架，構(gòu)件的上下兩端分別設(shè)有上鉸支座和下鉸支座，所述支撐架設(shè)有分別與所述上鉸支座和下鉸支座滑動連接的固定橫梁。所述支撐裝置還包括用于預(yù)加載后連接上、下鉸支座和固定橫梁的防護部件。

進一步，所述上鉸支座和下鉸支座的底座均包括上鋼板和下鋼板，所述上鋼板和下鋼板的兩端均固定有外伸的鉸支座滑動件，所述固定橫梁上均設(shè)有與所述鉸支座滑動件配合的通槽，所述上鉸支座和所述下鉸支座分別通過所述鉸支座滑動件與所述固定橫梁的通槽滑動連接。

對單向偏壓的試驗構(gòu)件可采用刀鉸支座，對雙向偏壓的試驗構(gòu)件可采用球鉸支座或十字鉸支座。所述鉸支座滑動件的尺寸及數(shù)量可由構(gòu)件的重量進行驗算。

進一步，所述鉸支座滑動件包括螺桿和位于所述螺桿上的螺母，所述螺桿的一端分別焊接在所述上鋼板和下鋼板上，所述螺桿的另一端向外穿過所述固定橫梁的通槽，所述螺母位于所述通槽的外側(cè)的螺桿上。所述螺母可將所述鉸支座滑動件與所述固定橫梁緊固連接。螺桿的直徑及數(shù)量由構(gòu)件的重量進行驗算。所述通槽的尺寸可根據(jù)所述螺桿的尺寸確定。

進一步，所述支撐架的上下兩端分別設(shè)有四個所述固定橫梁，上端的四個所述固定橫梁分別位于所述上鉸支座的上鋼板和下鋼板的兩端，下端的四個所述固定橫梁分別位于所述下鉸支座的上鋼板和下鋼板的兩端。連接時先將所述上鉸支座、構(gòu)件和下鉸支座分別放到既定位置，再用所述固定橫梁分別夾住上、下鉸支座，且通過所述鉸支座滑動件上的螺母將鉸支座和固定橫梁緊固連接，當(dāng)壓力機對試驗構(gòu)件進行預(yù)加載后，擰松螺母，解除固定橫梁對上鉸支座和下鉸支座的約束，將固定橫梁滑動到保護位置，并添加防護部件后繼續(xù)進行加載試驗。

進一步，所述支撐架包括四個立柱和用于連接相鄰立柱的裝配橫梁，所述裝配橫梁包括第一橫梁和第二橫梁，所述固定橫梁的兩端與所述第一橫梁滑動連接。

所述裝配橫梁包括八個所述第一橫梁和四個所述第二橫梁，所述支撐架的上下兩端分別通過四個所述第一橫梁與所述固定橫梁的兩端滑動連接，所述第一橫梁與所述固定橫梁垂直設(shè)置，所述第二橫梁與所述固定橫梁平行設(shè)置。

進一步，所述第一橫梁上設(shè)有第一滑槽，所述固定橫梁的兩端分別設(shè)有與所述第一滑槽配合的第一滑動件，所述第一橫梁與所述固定橫梁通過所述第一滑槽和第一滑動件滑動連接。

進一步，所述第一滑動件包括第一螺桿、第一螺母和第一滑塊，所述第一螺桿的一端固定在所述固定橫梁上，所述第一滑塊固定在所述第一螺桿的另一端，所述第一滑塊在所述第一滑槽內(nèi)滑動，所述第一螺母位于所述第一滑槽的外側(cè)的所述第一螺桿上。通過擰緊所述第一螺母，可將所述第一滑動件與所述第一滑槽緊固連接，松開所述第一螺母，可使所述第一滑動件在所述第一滑槽內(nèi)滑動。所述第一滑槽的尺寸可根據(jù)所述第一滑動件的尺寸確定。

進一步，所述立柱上設(shè)有第二滑槽，所述裝配橫梁的兩端分別設(shè)有與所述第二滑槽配合的第二滑動件，所述裝配橫梁與所述立柱通過所述第二滑槽和所述第二滑動件滑動連接。

進一步，所述第二滑動件包括第二螺桿、第二螺母和第二滑塊，所述第二螺桿的一端固定在所述裝配橫梁上，所述第二滑塊固定在所述第二螺桿的另一端，所述第二滑塊在所述第二滑槽內(nèi)滑動，所述第二螺母位于所述第二滑槽的外側(cè)的所述第二螺桿上。通過擰緊所述第二螺母，可將所述第二滑動件與所述第二滑槽緊固連接，松開所述第二螺母，可使所述第二滑動件在所述第二滑槽內(nèi)滑動。所述第二滑槽的尺寸可根據(jù)所述第二滑動件的尺寸確定。

進一步，所述立柱采用空心鋼管，所述第二滑槽焊接在所述立柱的側(cè)壁上；所述立柱也可采用H型鋼，所述第二滑槽通過螺桿固定在所述立柱上。

進一步，所述支撐裝置包括防護部件，所述防護部件用于預(yù)加載后分別將所述上鉸支座和下鉸支座連接至所述固定橫梁。

所述防護部件包括防護螺桿、防護螺母和防護連接桿，所述防護連接桿一端與所述上鉸支座或所述下鉸支座的滑動件相連，放置在相應(yīng)滑動件的相應(yīng)螺桿上并在外部擰上相應(yīng)的螺母，所述防護連接桿的另一端通過所述防護螺桿及防護螺母與調(diào)整后的固定橫梁相連。將所述防護螺桿穿過所述固定橫梁的通槽，并在外側(cè)用所述防護螺母固定，所述防護螺桿的另一側(cè)連接所述防護連接桿，并擰上內(nèi)側(cè)的防護螺栓，確保所述防護連接桿在防護螺桿內(nèi)且不被防護螺母固定，以提供防護連接桿轉(zhuǎn)動自由度。

所述支撐裝置的各個部件獨立，相互之間由滑槽和螺桿連接，為減輕結(jié)構(gòu)自重，各個部件可使用空心鋼管進行支撐。支撐架中各部件的螺桿及焊縫強度由具體承載的試驗構(gòu)件重量及偏心距計算決定。

基于上述技術(shù)方案，本實用新型提出的一種萬能偏壓加載支撐裝置，利用支撐架對構(gòu)件進行保護，采用可滑動的上、下鉸支座進行偏心距的調(diào)整，通過該支撐裝置可保證偏壓試驗時人員及財產(chǎn)的安全，在試驗前對偏心鉸支座進行固定，保證吊裝試驗構(gòu)件后不傾覆，并在預(yù)加載后解除固定橫梁對鉸支座的約束，并將固定橫梁調(diào)整到適當(dāng)位置，添加防護部件與其余的支撐架結(jié)構(gòu)共同在構(gòu)件四周起到保護作用，同時防止鉸支座墜落。本支撐裝置將結(jié)構(gòu)設(shè)計為多部件裝配式，使每個部件可以獨立安裝，現(xiàn)場拼裝簡單，且能有效的固定試驗構(gòu)件，在保證試驗安全的同時，減輕各個部件的自重，為支撐架的拼裝提供便利。

附圖說明

圖1為根據(jù)本實用新型實施例的支撐裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為根據(jù)本實用新型實施例的上鉸支座或下鉸支座的示意圖；

圖3為根據(jù)本實用新型實施例的第一橫梁與固定橫梁的連接示意圖；

圖4為根據(jù)本實用新型實施例的第一橫梁的示意圖；

圖5為根據(jù)本實用新型實施例的第二橫梁的示意圖；

圖6為根據(jù)本實用新型實施例的固定橫梁的示意圖；

圖7為根據(jù)本實用新型實施例的第二滑動件的示意圖；

圖8為根據(jù)本實用新型實施例的立柱的示意圖；

圖9為根據(jù)本實用新型實施例的第二滑槽的示意圖；

圖10為根據(jù)本實用新型實施例的支撐裝置添加防護部件后的示意圖；

圖11為根據(jù)本實用新型實施例的防護部件與固定橫梁和鉸支座連接的示意圖；

圖12為根據(jù)本實用新型實施例的防護部件的示意圖。

圖中標(biāo)記：1.試驗平臺，2.構(gòu)件，31.上鉸支座，32.下鉸支座，33.鉸支座滑動件，4.立柱，5.第二橫梁，6.第一橫梁，61.第一滑槽，7.固定橫梁，71.通槽，8.第二滑動件，81.第二滑塊，82.第二螺桿，83.第二螺母，9.第一滑動件，10.第二滑槽，11.防護部件，111.防護螺桿，112.防護螺母，113.防護連接桿。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖和實施例，對本實用新型的具體實施方式作進一步詳細(xì)描述。以下實施例用于說明本實用新型，但不用來限制本實用新型的范圍。

在根據(jù)本申請的一個實施例中，參考圖1，提供一種萬能偏壓加載支撐裝置，該支撐裝置包括設(shè)置在壓力機四周的支撐架，構(gòu)件2的上下兩端分別設(shè)有上鉸支座31和下鉸支座32，所述支撐架設(shè)有分別與所述上鉸支座31和下鉸支座32滑動連接的固定橫梁7。

參考圖2，所述上鉸支座31和下鉸支座32的底座均包括上鋼板和下鋼板，所述上鋼板和下鋼板的兩端均固定有外伸的鉸支座滑動件33，所述固定橫梁7上均設(shè)有與所述鉸支座滑動件33配合的通槽71，參考圖6，所述上鉸支座31和所述下鉸支座32分別通過所述鉸支座滑動件33與所述固定橫梁7的通槽71滑動連接。

參考圖10和圖11，所述支撐裝置包括防護部件11，所述防護部件11用于預(yù)加載后分別將所述上鉸支座31和下鉸支座32連接至所述固定橫梁7。

參考圖12，所述防護部件11包括防護螺桿111、防護螺母112和防護連接桿113，所述防護連接桿113一端與所述上鉸支座31或所述下鉸支座32的鉸支座滑動件33相連，放置在鉸支座滑動件33的相應(yīng)螺桿上并在外部擰上相應(yīng)的螺母，所述防護連接桿113的另一端通過所述防護螺桿111及防護螺母112與調(diào)整后的固定橫梁7相連。將所述防護螺桿111穿過所述固定橫梁7的通槽71，并在外側(cè)用所述防護螺母112固定，所述防護螺桿111的另一側(cè)連接所述防護連接桿113，并擰上內(nèi)側(cè)的防護螺栓112，確保所述防護連接桿113在所述防護螺桿111內(nèi)且不被所述防護螺母112固定，以提供所述防護連接桿113的轉(zhuǎn)動自由度。

對單向偏壓的試驗構(gòu)件2可采用刀鉸支座，對雙向偏壓的試驗構(gòu)件2可采用球鉸支座或十字鉸支座。所述鉸支座滑動件33的尺寸及數(shù)量可由構(gòu)件2的重量進行驗算。

所述鉸支座滑動件33包括螺桿和位于所述螺桿上的螺母，所述螺桿的一端分別焊接在所述上鋼板和下鋼板上，所述螺桿的另一端向外穿過所述固定橫梁7的通槽71，所述螺母位于所述通槽71的外側(cè)的螺桿上。所述螺母可將所述鉸支座滑動件33與所述固定橫梁7緊固連接。螺桿的直徑及數(shù)量由構(gòu)件2的重量進行驗算。所述通槽71的尺寸可根據(jù)所述螺桿的尺寸確定。

上鉸支座31、下鉸支座32均采用等級4.6或4.8的螺桿，可采用自動焊、半自動焊或用E43型焊條，將螺桿手工焊接于Q235鋼板上，鋼板厚度滿足：d≥4d₀，其中d₀為螺桿直徑。單個螺桿焊縫強度滿足：單個螺桿的抗剪強度滿足：

所述固定橫梁7的通槽71長度應(yīng)滿足鉸支座對試驗構(gòu)件2的偏心距調(diào)整，通槽71上下兩邊的厚度應(yīng)滿足：t≥1.5d₀，材料可采用常用建筑鋼材如Q235、Q345等；焊接在固定橫梁7兩端的螺桿，單個螺桿焊縫強度滿足：單個螺桿的抗剪強度滿足：

所述防護連接桿113上通槽寬度根據(jù)螺栓直徑確定，通槽上下兩邊的厚度應(yīng)滿足：t≥1.5d₀，材料可采用常用建筑鋼材如Q235、Q345等，單個螺桿的抗剪強度滿足：

所述支撐架的上下兩端分別設(shè)有四個所述固定橫梁7，上端的四個所述固定橫梁7分別位于所述上鉸支座31的上鋼板和下鋼板的兩端，下端的四個所述固定橫梁7分別位于所述下鉸支座32的上鋼板和下鋼板的兩端。連接時先將所述上鉸支座31、構(gòu)件2和下鉸支座32分別放到既定位置，再用所述固定橫梁7分別夾住上鉸支座31、下鉸支座32，且通過所述鉸支座滑動件上的螺母將鉸支座和固定橫梁7緊固連接，當(dāng)壓力機對試驗構(gòu)件2進行預(yù)加載后，擰松螺母，放開固定橫梁7與鉸支座的連接，移除固定橫梁7后繼續(xù)進行加載試驗。

所述支撐架包括四個立柱4和用于連接相鄰立柱4的裝配橫梁，所述裝配橫梁包括第一橫梁6和第二橫梁5，所述固定橫梁7的兩端與所述第一橫梁6滑動連接。

所述裝配橫梁包括八個所述第一橫梁6和四個所述第二橫梁5，參考圖4和圖5，所述支撐架的上下兩端分別通過四個所述第一橫梁6與所述固定橫梁7的兩端滑動連接，參考圖3，所述第一橫梁6與所述固定橫梁7垂直設(shè)置，所述第二橫梁5與所述固定橫梁7平行設(shè)置。

所述第一橫梁6上設(shè)有第一滑槽61，所述固定橫梁7的兩端分別設(shè)有與所述第一滑槽61配合的第一滑動件9，所述第一橫梁6與所述固定橫梁7通過所述第一滑槽61和第一滑動件9滑動連接。

所述第一橫梁6的材料可采用常用建筑鋼材如Q235、Q345等，第一滑槽61厚度應(yīng)滿足：并滿足固定橫梁7的第一滑動件9能在滑槽內(nèi)自由滑動，固定牢靠；焊接在第一橫梁6兩端的螺桿，單個螺桿焊縫強度滿足：單個螺桿的抗剪強度滿足：

所述第一滑動件9包括第一螺桿、第一螺母和第一滑塊，所述第一螺桿的一端固定在所述固定橫梁7上，所述第一滑塊固定在所述第一螺桿的另一端，所述第一滑塊在所述第一滑槽61內(nèi)滑動，所述第一螺母位于所述第一滑槽61的外側(cè)的所述第一螺桿上。通過擰緊所述第一螺母，可將所述第一滑動件9與所述第一滑槽61緊固連接，松開所述第一螺母，可使所述第一滑動件9在所述第一滑槽61內(nèi)滑動。所述第一滑槽61的尺寸可根據(jù)所述第一滑動件9的尺寸確定。

參考圖8和圖9，所述立柱4上設(shè)有第二滑槽10，所述裝配橫梁的兩端分別設(shè)有與所述第二滑槽10配合的第二滑動件8，參考圖7，所述裝配橫梁與所述立柱4通過所述第二滑槽10和所述第二滑動件8滑動連接。

所述第二滑動件8包括第二螺桿82、第二螺母83和第二滑塊81，所述第二螺桿82的一端固定在所述裝配橫梁上，所述第二滑塊81固定在所述第二螺桿82的另一端，所述第二滑塊81在所述第二滑槽10內(nèi)滑動，所述第二螺母83位于所述第二滑槽10的外側(cè)的所述第二螺桿82上。通過擰緊所述第二螺母83，可將所述第二滑動件8與所述第二滑槽10緊固連接，松開所述第二螺母83，可使所述第二滑動件8在所述第二滑槽10內(nèi)滑動。所述第二滑槽10的尺寸可根據(jù)所述第二滑動件8的尺寸確定。其中，第一滑動件9和第一滑動件9的結(jié)構(gòu)相同，所述第一滑槽61與所述第二滑槽10的結(jié)構(gòu)相同。

所述立柱4采用空心鋼管，所述第二滑槽10焊接在所述立柱4的側(cè)壁上；所述立柱4也可采用H型鋼，所述第二滑槽10通過螺桿固定在所述立柱4上。帶滑槽的空心立柱4，材料可采用常用建筑鋼材如Q235、Q345等，第二滑槽10滿足裝配橫梁滑塊能在滑槽內(nèi)自由滑動，為保證立柱4穩(wěn)固性，可在底部加焊底盤。

上述萬能偏壓加載支撐裝置在使用時，需預(yù)先通過偏壓試驗構(gòu)件的重量及偏心距確定各個連接部件的尺寸，具體為：

首先按照偏壓試驗構(gòu)件重量及偏心距確定加工在上、下鉸支座上的螺桿直徑及數(shù)量，通過計算確定螺桿和焊縫強度滿足偏壓構(gòu)件要求；根據(jù)構(gòu)件偏心距確定上、下鉸支座在固定橫梁的通槽內(nèi)的滑動長度，以確定所述通槽的最小長度，并根據(jù)螺桿直徑確定所述通槽的寬度；通過計算確定固定橫梁及裝配橫梁的第一螺桿、第二螺桿和焊縫強度，確定對應(yīng)的螺桿直徑和滑塊及滑槽的尺寸。

該使用方法為：先將四根立柱豎直放置在試驗平臺1的既定位置，并由裝配橫梁連接，進行初步固定；隨后放置下鉸支座，將其放置在壓力機中心位置，并根據(jù)其位置調(diào)整固定橫梁及裝配橫梁的高度，用螺母將其固定；根據(jù)所需偏心距離吊裝構(gòu)件至所述下鉸支座上，確定穩(wěn)固后再將上鉸支座放置在所述構(gòu)件的上端，且與下鉸支座對正放置，根據(jù)上鉸支座的位置調(diào)整所述固定橫梁及裝配橫梁位置并用螺母固定；固定好后，用壓力機對構(gòu)件進行預(yù)加載，然后將固定所述上、下鉸支座的螺母松開，解除固定橫梁對上鉸支座和下鉸支座的約束，將固定橫梁滑動到保護位置，并添加防護部件，隨后即可開始進行加載試驗。其余的支撐架結(jié)構(gòu)可繼續(xù)對構(gòu)件起到保護的作用。

所述支撐裝置的各個部件獨立，相互之間由滑槽和螺桿連接，為減輕結(jié)構(gòu)自重，各個部件可使用空心鋼管進行支撐。支撐架中各部件的螺桿及焊縫強度由具體承載的試驗構(gòu)件重量及偏心距計算決定。

最后，本申請的方法僅為較佳的實施方案，并非用于限定本實用新型的保護范圍。凡在本實用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應(yīng)包含在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。