专利名称：一种复合受扭的实验装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种实验装置，特别是一种复合受扭的实验装置。
背景技术：
近年来，随着人民生活水平的日益提高和建筑业的迅猛发展，人们对建筑功能和建筑美观形式的需求越来越高，然而由于场地的限制及各种社会环境因素的影响，不少建筑不可避免地要采用形状不规则结构，如曲线桥梁、框架边梁、托梁、异形柱结构、转换结构等，这些结构构件的受力十分复杂，往往处于压(或拉)弯剪扭等复合受力状态，其强度比常规的压(或拉)弯剪构件低，因而引起工程结构的可靠性降低，容易导致结构的破坏。为了解决实际工程中受扭因素的影响，自20世纪初，国外就开始对钢筋混凝土受扭构件进行了大量的研究；我国自七十年代起，加强了对结构受扭的重视，并成立了钢筋混凝土受扭科研专题组，专题组就多种受扭装置对构件受扭性能的影响进行了大量研究。同济大学、天津大学、东南大学、西安建筑科技大学、福州大学、广西大学等高校都自行设计受扭试验装置对受扭构件进行了研究。近年来，随着高层建筑、大跨度结构的快速发展，型钢混凝土结构由于其抗震性能强、承载力高、刚度大、延性好、防火防腐性能好等优越性，应用日益广泛，而对于型钢混凝土复合受力构件的受扭研究，尚未见有系统的研究报道。目前国内采用的受扭实验装置，特别是复合受扭实验装置还存在一些不足之处(I)实验装置大多采用千斤顶施加扭矩，只能采用荷载控制方式，很难精确的观察到构件受扭达到极限荷载以后的受力情况；(2)在复合受扭的研究中，构件受扭后，构件的平面就会发生倾斜，施加弯矩和剪力接近极限扭矩时，有倾覆的可能，`对安全造成威胁，不宜继续进行加载，导致无法获取极限荷载及延性性能；(3)现有的复合受扭加载实验装置在施加弯矩和剪力时不易改变剪跨比，这使得复合受扭实验的加载装置不够灵活。为了更好地揭示复合受扭作用下构件的工作机理，为工程实践保驾护航，需要研发出一种性能更优越的复合受扭实验装置。

发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种可以实现复合受扭测试的复合受扭的实验
>J-U ρ α装直。本发明以如下技术方案解决上述技术问题一种复合受扭的实验装置，其特征是包括电液伺服作动器、加载钢架梁、固端钢架梁、反力梁、吊篮、球铰支座、球铰、钢套、地锚杆和螺栓；实验时加载钢架梁和固端钢架梁分别定位在试件两端；在试件的中部上表面放置两根对称安装的反力梁，反力梁的两端分别接吊篮和地锚杆；电液伺服作动器安装在加载钢架梁上。加载钢架梁由球铰支座支承在试件上。
反力梁通过球铰支承在试件上。地锚杆可随地槽移动。球铰置于钢套上。本发明的技术方案与已有技术相比，具有以下显著优点1、本发明综合考虑了复合受扭下稳定施加弯矩和剪力，采用电液伺服作动器施加扭矩，加载制度采用位移控制，与荷载控制相比，位移控制能更好地捕捉荷载下降段，可以精确观察受扭构件达到极限荷载以后的受力情况，为深入分析复合受扭下构件的机理提供基础；2.通过反力梁把吊篮荷载传到试件上，并且利用球铰作为反力梁传递弯矩和剪力的支撑点，保证试件扭转后反力梁仍处于平面状态，不会发生倾覆的危险，可以实现稳定的施加弯矩和剪力；3、可以通过改变钢套上的球铰、反力梁和地锚杆位置的变化来改变剪跨比，使复合受扭装置更加灵活。


图1是本发明复合受扭的实验装置的轴视图。图中1-电液伺服作动器 2-加载钢架梁 3-固端钢架梁 4-反力梁 5-吊篮6-球铰支座7-球铰8-钢套9-地锚杆10-螺母11-试件。
具体实施例方式下面结合附图对本发明的技术方案进行详细的描述如图1所示，本发明包括电液伺服作动器1、加载钢架梁2、固端钢架梁3、反力梁
4、吊篮5、球铰支座6、球铰7、钢套8、地锚杆9和螺母10。其中，由电液伺服作动器1、加载钢架梁2和球铰支座6组成扭矩加载系统，反力梁4、吊篮5、球铰7、钢套8、地锚杆9和螺母10组成弯矩剪力加载系统。实验步骤如下①把螺母10-1、10-2、10-3和10_4往上拧松，吊起固端钢架梁3_1，使两固端钢架梁之间的高度比试件11高出50 100mm，然后把螺母10_9、10_10拧紧到固端钢架梁3_1的下表面，托住固端钢架梁3-1 ；②把螺母10-5、10-6拧松，将加载钢架梁2_1往上抬起并用临时支撑托住，使两加载钢架梁之间的距离比试件11高出50 IOOmm ；③预先放细沙找平固定端和加载端，然后把试件11按要求放到加载装置上，要求扭矩加载端处试件11截面的中心与球铰支座6的中心在同一条垂直线上，使试件11严格水平，同时要求试件11与电液伺服作动器I所处的平面垂直；④用吊车托住固端钢架梁3-1，用细沙在试件11上表面找平后，拧松螺母10-9、10-10至试件11表面以下，轻轻放下固端钢架梁3-1至试件11上表面，并把螺母10-1、10-2、10-3和10-4拧紧，形成固端约束；⑤把加载钢架梁2-1的临时支撑去掉，调整电液伺服作动器1，放下加载钢架梁2-1，校正好加载钢架梁2-1的位置，并拧紧螺母10-5和10-6形成加载端；⑥把在圆钢管中浇注了混凝土的球铰7放置到预先安置在试件11上的钢套8上，把反力梁4放置在球铰7上，并通过地锚杆9固定于地槽，用钢绞线连接反力梁4和地锚杆9，接着把吊篮6连接到反力梁4的另一端，形成弯矩剪力加载系统；⑦最后把加载端处的临时支座去掉，开始加载试验。⑧按设计的弯扭比(或者剪扭比)在吊篮5中放置砝码，实现稳定的施加弯矩和剪力；⑨利用电液伺服作动器施加扭矩，直至试件破坏或荷载下降到极限荷载的85%时
停止试验。
权利要求
1.一种复合受扭的实验装置，其特征是包括电液伺服作动器、加载钢架梁、固端钢架梁、反力梁、吊篮、球铰支座、球铰、钢套、地锚杆和螺栓；实验时加载钢架梁和固端钢架梁分别定位在试件两端；在试件的中部上表面放置两根对称安装的反力梁，反力梁的两端分别接吊篮和地锚杆；电液伺服作动器安装在加载钢架梁上。
2.如权利要求1所述的一种复合受扭的实验装置，其特征是加载钢架梁由球铰支座支承在试件上。
3.如权利要求1所述的一种复合受扭的实验装置，其特征是反力梁通过球铰支承在试件上。
4.如权利要求1所述的一种复合受扭的实验装置，其特征是地锚杆可随地槽移动。
5.如权利要求1所述的一种复合受扭的实验装置，其特征是球铰置于钢套上。
全文摘要
一种复合受扭的实验装置，实验时加载钢架梁和固端钢架梁分别定位在试件两端；在试件中部上表面放置两根对称的反力梁，反力梁两端分别接吊篮和地锚杆；电液伺服作动器安装在加载钢架梁上。本发明采用电液伺服作动器施加扭矩，加载制度采用位移控制，通过反力梁把荷载传到试件上，试件扭转后反力梁仍处于平面状态，不会发生倾覆，实现稳定的施加弯矩和剪力；还可改变剪跨比，使复合受扭装置更加灵活。
文档编号G01N3/24GK103048207SQ201210538570
公开日2013年4月17日 申请日期2012年12月13日 优先权日2012年12月13日
发明者陈宗平, 陈宇良, 薛建阳 申请人:广西大学