本實用新型技術(shù)屬于管結(jié)構(gòu)節(jié)點試驗中必備的器具,具體名稱為一種管結(jié)構(gòu)連接節(jié)點試驗定向滑動支座。
背景技術(shù):
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由于鋼結(jié)構(gòu)具有輕質(zhì)高強、延性好、抗震性能優(yōu)越等優(yōu)點,由其構(gòu)造的建筑符合綠色、低碳建筑的要求,與國家的大政方針要求相一致。鋼結(jié)構(gòu)能否大力發(fā)展,關(guān)鍵在于連接節(jié)點,節(jié)點是鋼結(jié)構(gòu)、大跨空間結(jié)構(gòu)及組合結(jié)構(gòu)中能量耗散的關(guān)鍵部位,其受力復(fù)雜,理論數(shù)值計算的精度不好把控,一般對于關(guān)鍵大型節(jié)點,都要通過節(jié)點的原型試驗,以驗證理論分析的正確性。
節(jié)點試驗中至關(guān)重要的一個環(huán)節(jié)是邊界條件的控制,邊界條件是否理想直接關(guān)乎試驗的成敗。
目前關(guān)于滑動支座的設(shè)計大多成本高,裝配復(fù)雜。本裝置為開展大型節(jié)點及梁式構(gòu)件的試驗提供了有力幫助。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
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本申請設(shè)計了一種管結(jié)構(gòu)連接節(jié)點試驗定向滑動支座,并應(yīng)用于鋼管結(jié)構(gòu)加強型K節(jié)點滯回性能試驗,效果顯著。
一種管結(jié)構(gòu)連接節(jié)點試驗定向滑動支座(簡稱JT-SB),組成該滑動支座的構(gòu)配件為:反力槽(1)、固定錨桿(2)、滑動導(dǎo)向支座(3)、法蘭軸承(4)和連接端板(5),反力槽(1)為“⊥”形結(jié)構(gòu),固定錨桿(2)的底端為“⊥”形結(jié)構(gòu),固定錨桿(2)的頂端車有絲扣且配有螺帽,滑動導(dǎo)向支座(3)由加勁側(cè)板(33)、底板(31)和導(dǎo)向端板(32)相互垂直焊接而成,導(dǎo)向端板(32)和底板(31)的中心均制有通孔,固定錨桿(2)的頂端穿過滑動導(dǎo)向支座(3)的底板(31)中心孔將滑動導(dǎo)向支座(3)固定在反力槽(1)上,法蘭軸承(4)一端通過法蘭和連接端板(5)固連,法蘭軸承(4)另一端的軸承穿過導(dǎo)向端板(32)中心的孔能夠在孔內(nèi)滑動,連接端板(5)的角部制有螺栓孔(51)且配有固定螺栓。
優(yōu)選的,除固定錨桿由20號鋼制成以外,其余構(gòu)配件均由45號鋼制成。
本實用新型可有效控制試驗中試件只在一個方向產(chǎn)生平動位移,其他方向平動位移和轉(zhuǎn)動位移均受約束;進而使試驗邊界條件更接近于理想,提高試驗的成功率;本實用新型定向滑動支座可廣泛適用于管結(jié)構(gòu)節(jié)點試驗及梁式結(jié)構(gòu)的試驗,適應(yīng)性強,且成本較低,安裝簡便,進而縮短試驗周期和節(jié)約試驗成本。
附圖說明:
圖1為一種管結(jié)構(gòu)連接節(jié)點試驗定向滑動支座的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖中:反力槽1、固定錨桿2、滑動導(dǎo)向支座3、法蘭軸承4、連接端板5、底板31、導(dǎo)向端板32、加勁側(cè)板33和螺栓孔51。
具體實施方式:
請參看如圖1所示的一種管結(jié)構(gòu)連接節(jié)點試驗定向滑動支座(簡稱JT-SB),組成該滑動支座的構(gòu)配件包括反力槽(1)、固定錨桿(2)、滑動導(dǎo)向支座(3)、法蘭軸承(4)和連接端板(5),反力槽(1)為“⊥”形結(jié)構(gòu),固定錨桿(2)的底端為“⊥”形結(jié)構(gòu),固定錨桿(2)的頂端車有絲扣且配有螺帽,滑動導(dǎo)向支座(3)由加勁側(cè)板(33)、底板(31)和導(dǎo)向端板(32)相互垂直焊接而成,導(dǎo)向端板(32)和底板(31)的中心均制有通孔,固定錨桿(2)的頂端穿過滑動導(dǎo)向支座(3)的底板(31)中心孔將滑動導(dǎo)向支座(3)固定在反力槽(1)上,法蘭軸承(4)一端通過法蘭和連接端板(5)固連,法蘭軸承(4)另一端的軸承穿過導(dǎo)向端板(32)中心的孔能夠在孔內(nèi)滑動,連接端板(5)的角部制有螺栓孔(51)且配有固定螺栓,方便與試件的連接。
實施例:
所述“定向滑動”是指只允許一個方向的平動位移,其余方向平動位移和轉(zhuǎn)動位移均受約束。
所述固定錨桿由中心開圓孔的矩形塊、錨桿和螺母組成。其中中心開圓孔的矩形塊由Q235鋼材制成,錨桿的材料為20號鋼材;錨桿穿過中心開圓孔的矩形塊,兩者焊接成整體;安裝時將下方矩形塊長邊平行于反力槽口放入,再旋轉(zhuǎn)90°,將矩形塊卡在反力槽中,錨桿上端穿過所述滑動導(dǎo)向支坐矩形底板開孔中,擰緊螺母。
所述滑動導(dǎo)向支座,其中導(dǎo)向端板開孔的直徑大于等于所述法蘭軸承的軸的直徑,導(dǎo)向端板開孔直徑為82mm,誤差范圍為﹢0.2~﹢0.4,便于所述法蘭軸承從中穿過,且不妨礙所述滑動導(dǎo)向支座中的導(dǎo)向端板對所述法蘭軸承的約束。滑動導(dǎo)向支座底板開孔的直徑為70mm,所述固定錨桿從中穿過,將所述滑動導(dǎo)向座固定在反力槽上。兩塊三角形加勁側(cè)板使滑動導(dǎo)向支座形成一個整體,更加穩(wěn)固。所述滑動導(dǎo)向支座,可采用本領(lǐng)域已知的任何方式進行固定,只要能達到本實用新型固定所述滑動導(dǎo)向支座的目的即可。例如螺栓或者焊接的固定方式。所述滑動導(dǎo)向支座,其固定地點也不僅僅局限于反力槽上,只要能達到本實用新型固定所述滑動導(dǎo)向支座的目的即可。例如試驗反力架或其余固定物上。
所述連接端板為一矩形鋼板,連接端板上制有4個螺栓孔、1個中心圓孔和4個法蘭螺孔。連接端板由45號鋼材制成。連接端板上的4個螺栓孔,其尺寸大小根據(jù)試件端板連接孔的大小決定。螺栓穿過螺栓孔和試件端板連接孔將兩者固定,螺栓孔加工成槽型便于試件高度的調(diào)節(jié)。連接端板中心圓形孔直徑大于等于法蘭軸承的軸直徑,連接端板中心圓形孔直徑為81mm,誤差范圍為﹢0.2~﹢0.3。連接端板中心圓形孔外接矩形四角處有4個螺孔,用于M10法蘭螺絲的連接。
連接端板中心圓形孔部分穿插進法蘭軸承,4個法蘭螺絲將法蘭軸承固定在連接端板上,連接端板的形狀沒有特別的限制,只要它能達到本實用新型便于和試件端板緊固連接的目的即可。例如,所述連接端板可以是圓形和方形等。
所述法蘭軸承材料為45號鋼材。長度沒有特別的限制,可根據(jù)試件變形量的大小適當(dāng)調(diào)整,此次應(yīng)用試驗為便于安裝,其設(shè)計長度為200mm。
本次應(yīng)用試驗中主要是實現(xiàn)試件沿軸線方向的平動位移可測,其余方向的平動位移和轉(zhuǎn)動位移受約束。
試驗時,所述連接端板與試件端板相連,當(dāng)試件產(chǎn)生平動位移時,所述法蘭軸承就會在所述滑動導(dǎo)向支座的導(dǎo)向端板中心孔中來回移動,而所述滑動導(dǎo)向支座通過所述固定錨桿固定在反力槽上,保證了試件有效的邊界條件。
本實用新型在其他實施方式中,只要試件端板和連接端板能夠緊固連接,不論試件是什么形式,都能保證試件邊界條件的有效性。
本實用新型安裝時要注意,試件中心軸線、法蘭軸承中心軸線和滑動導(dǎo)向支座的端板中心圓孔中心線在同一條線上。
試驗中可在法蘭軸承上涂抹少量潤滑油保證軸承的有效移動。
本實用新型定向滑動支座,應(yīng)用于鋼管結(jié)構(gòu)加強型K節(jié)點滯回性能試驗,已取得很好的效果。
本實用新型定向滑動支座具有以下優(yōu)點:1、適用范圍廣泛,適用于科研中大、小型管結(jié)構(gòu)試驗,不拘于一種形式的試件。2、有效控制試件邊界只有一個方向的平動位移。3、安裝簡便、成本較低且不易損壞,周轉(zhuǎn)使用率高。
本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解,在本說明書的指導(dǎo)下,可以對本實用新型做出一些修改和調(diào)整。這些修改和調(diào)整也應(yīng)當(dāng)在本實用新型權(quán)利要求所限定的范圍內(nèi)。