本實(shí)用新型涉及一種試件自由度約束裝置。

背景技術(shù)：

在試驗(yàn)構(gòu)件的加載中，在約束試驗(yàn)構(gòu)件的平動與轉(zhuǎn)動自由度的同時(shí)，盡量減小試驗(yàn)構(gòu)件與約束裝置之間的摩擦力，從而使試驗(yàn)構(gòu)件加載過程中的邊界條件接近實(shí)際邊界條件，需設(shè)計(jì)合理的約束裝置。通常采用鋼板或角鋼來約束平動與轉(zhuǎn)動自由度，并涂抹黃油來減小摩擦力。這種方法雖然能夠約束平動與轉(zhuǎn)動自由度，但由于黃油易涂抹不均，且其自身存在一定的粘滯性能，能夠減少部分摩擦力，卻無法完全消除摩擦力。而且試驗(yàn)構(gòu)件在往復(fù)荷載作用下，黃油易移位，從而導(dǎo)致摩擦力值無法控制。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

鑒于現(xiàn)有技術(shù)的不足，本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種試件自由度約束裝置，不僅結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理，而且高效便捷。

為了解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型的技術(shù)方案是：一種試件自由度約束裝置，包括偶數(shù)個(gè)的約束單體，所述約束單體包含混凝土構(gòu)件，所述混凝土構(gòu)件的中部具有凹槽，所述凹槽底部設(shè)置有平鋼板，沿所述平鋼板的長度方向間隔設(shè)置若干支撐鋼板，每個(gè)所述支撐鋼板的頂部均設(shè)置有下弧形襯套，若干所述下弧形襯套上架設(shè)有一根圓鋼桿，所述圓鋼桿上沿其長度方向間隔套設(shè)有若干軸承，所述下弧形襯套上扣合有上弧形襯套并經(jīng)螺栓固定后將圓鋼桿壓緊。

優(yōu)選的，兩個(gè)所述約束單體上下相對扣合后形成套管狀，并用螺桿螺母組件固定兩個(gè)所述約束單體的兩端，形成一組約束單體組件。

優(yōu)選的，兩個(gè)所述約束單體上下相對扣合后形成套管狀，并用螺桿螺母組件固定兩個(gè)所述約束單體的兩端，形成一組約束單體組件，兩組所述約束單體組件并排設(shè)置。

優(yōu)選的，所述平鋼板經(jīng)膨脹螺絲與混凝土構(gòu)件的凹槽固定連接。

優(yōu)選的，所述支撐鋼板呈三角形。

優(yōu)選的，所述支撐鋼板焊接在平鋼板上，所述下弧形襯套焊接在支撐鋼板上。

優(yōu)選的，所述下弧形襯套與軸承交替設(shè)置。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型具有以下有益效果：本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)簡單、合理，通過將軸承套設(shè)在圓鋼桿上，并固定在混凝土構(gòu)件上形成約束單體，并用螺桿螺母組件將兩個(gè)約束單體上下組合形成一組約束單體組件，從而得到用以約束試件的平動自由度的約束裝置；接著將至少兩組約束單體組件并排放置，從而得到用以約束試件的轉(zhuǎn)動自由度的約束裝置；采用軸承和圓鋼桿可完全消除試件與約束裝置之間的摩擦力，從而使試件加載過程中的邊界條件接近實(shí)際邊界條件，保證實(shí)驗(yàn)精度，具有廣闊的應(yīng)用前景。

下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式對本實(shí)用新型做進(jìn)一步詳細(xì)的說明。

附圖說明

圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例混凝土構(gòu)件的主視示意圖。

圖2為本實(shí)用新型實(shí)施例混凝土構(gòu)件的側(cè)視示意圖。

圖3為本實(shí)用新型實(shí)施例混凝土構(gòu)件的俯視示意圖。

圖4為本實(shí)用新型實(shí)施例混凝土構(gòu)件、平鋼板、支撐鋼板以及下弧形襯套結(jié)構(gòu)的主視示意圖。

圖5為本實(shí)用新型實(shí)施例混凝土構(gòu)件、平鋼板、支撐鋼板以及下弧形襯套結(jié)構(gòu)的側(cè)視示意圖。

圖6為本實(shí)用新型實(shí)施例混凝土構(gòu)件、平鋼板、支撐鋼板以及下弧形襯套結(jié)構(gòu)的俯視示意圖。

圖7為本實(shí)用新型實(shí)施例約束單體的主視示意圖。

圖8為本實(shí)用新型實(shí)施例約束單體內(nèi)部的側(cè)視示意圖。

圖9為本實(shí)用新型實(shí)施例約束單體的俯視示意圖。

圖10為本實(shí)用新型實(shí)施例約束試件的平動自由度的第一使用狀態(tài)示意圖。

圖11為本實(shí)用新型實(shí)施例約束試件的平動自由度的第二使用狀態(tài)示意圖。

圖12為本實(shí)用新型實(shí)施例約束試件的轉(zhuǎn)動自由度的第一使用狀態(tài)示意圖。

圖13為本實(shí)用新型實(shí)施例約束試件的轉(zhuǎn)動自由度的第二使用狀態(tài)示意圖。

圖中：1-約束單體，101-混凝土構(gòu)件，102-平鋼板，103-支撐鋼板，104-下弧形襯套，105-圓鋼桿，106-軸承，107-上弧形襯套，108-螺栓，109-螺桿螺母組件，110-膨脹螺絲，111-螺桿孔，2-試件。

具體實(shí)施方式

為讓本實(shí)用新型的上述特征和優(yōu)點(diǎn)能更明顯易懂，下文特舉實(shí)施例，并配合附圖，作詳細(xì)說明如下。

如圖1~13所示，一種試件自由度約束裝置，包括偶數(shù)個(gè)的約束單體1，所述約束單體1包含混凝土構(gòu)件101，所述混凝土構(gòu)件101的中部具有凹槽，所述凹槽底部設(shè)置有平鋼板102，沿所述平鋼板102的長度方向間隔設(shè)置若干支撐鋼板103，每個(gè)所述支撐鋼板103的頂部均設(shè)置有下弧形襯套104，若干所述下弧形襯套104上架設(shè)有一根圓鋼桿105，所述圓鋼桿105上沿其長度方向間隔套設(shè)有若干軸承106，所述下弧形襯套104上扣合有上弧形襯套107并經(jīng)螺栓108固定后將圓鋼桿105壓緊。

在本實(shí)用新型實(shí)施例中，兩個(gè)所述約束單體1上下相對扣合后形成套管狀，并用螺桿螺母組件109固定兩個(gè)所述約束單體1的兩端，形成一組約束單體組件，從而得到用以約束試件2的平動自由度的約束裝置。

在本實(shí)用新型實(shí)施例中，兩個(gè)所述約束單體1上下相對扣合后形成套管狀，并用螺桿螺母組件109固定兩個(gè)所述約束單體1的兩端，形成一組約束單體組件，兩組所述約束單體組件并排設(shè)置，從而得到用以約束試件2的轉(zhuǎn)動自由度的約束裝置。

在本實(shí)用新型實(shí)施例中，所述平鋼板102經(jīng)膨脹螺絲110與混凝土構(gòu)件101的凹槽固定連接。

在本實(shí)用新型實(shí)施例中，所述支撐鋼板103呈三角形。

在本實(shí)用新型實(shí)施例中，所述支撐鋼板103焊接在平鋼板102上，所述下弧形襯套104焊接在支撐鋼板103上。

在本實(shí)用新型實(shí)施例中，所述下弧形襯套104與軸承106交替設(shè)置。

本實(shí)用新型的具體施工方法包含以下步驟：

（1）預(yù)制混凝土構(gòu)件101，所述混凝土構(gòu)件101的中部具有凹槽，在所述混凝土構(gòu)件101的兩端預(yù)留螺桿孔111；

（2）將平鋼板102固定在步驟（1）中預(yù)制的混凝土構(gòu)件101的凹槽底部，沿所述平鋼板102的長度方向間隔設(shè)置若干支撐鋼板103，在每個(gè)所述支撐鋼板103的頂部設(shè)置下弧形襯套104；

（3）在圓鋼桿105的長度方向上間隔套設(shè)若干軸承106，將套設(shè)有軸承106的圓鋼桿105架設(shè)于若干所述下弧形襯套104上，并在每個(gè)所述下弧形襯套104上扣合上弧形襯套107，最后用螺栓108固定每對上弧形襯套107與下弧形襯套104，所述混凝土構(gòu)件101、平鋼板102、支撐鋼板103、下弧形襯套104、圓鋼桿105、軸承106以及上弧形襯套107形成一個(gè)約束單體1；

（4）將兩個(gè)步驟（3）得到的約束單體1上下相對扣合、形成套管狀，通過螺桿螺母組件109將上下相對扣合的兩個(gè)所述約束單體1固定連接形成一組約束單體組件，從而得到用以約束試件2的平動自由度的約束裝置，實(shí)驗(yàn)時(shí)，將試件2置于兩個(gè)約束單體1圍成的空腔之間，試件2的上、下側(cè)面同時(shí)與一組約束單體組件中位于上側(cè)的軸承106、位于下側(cè)的軸承106相接觸；

（5）將兩個(gè)步驟（3）得到的約束單體1上下相對扣合、形成套管狀，通過螺桿螺母組件109將上下放置的兩個(gè)所述約束單體1固定連接形成一組約束單體組件，接著將至少兩組約束單體組件并排放置，從而得到用以約束試件2的轉(zhuǎn)動自由度的約束裝置，實(shí)驗(yàn)時(shí)，將試件2置于兩組約束單體組件圍成的空腔之間，試件2兩端的上、下側(cè)面同時(shí)與兩組約束單體組件中位于上側(cè)的軸承106、位于下側(cè)的軸承106相接觸。

本實(shí)用新型不局限于上述最佳實(shí)施方式，任何人在本實(shí)用新型的啟示下都可以得出其他各種形式的試件自由度約束裝置。凡依本實(shí)用新型申請專利范圍所做的均等變化與修飾，皆應(yīng)屬本實(shí)用新型的涵蓋范圍。