一種構(gòu)件純扭實(shí)驗(yàn)裝置及純扭實(shí)驗(yàn)方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種構(gòu)件純扭實(shí)驗(yàn)裝置及純扭實(shí)驗(yàn)方法，本裝置包括固定在基礎(chǔ)地坪上的兩榀支架、兩端固定在支架上端的反力梁。構(gòu)件兩端部固定在與基礎(chǔ)地坪固定連接的扭轉(zhuǎn)支座上，構(gòu)件兩端部固定連接一扭轉(zhuǎn)臂，兩扭轉(zhuǎn)臂端部之間布置一分配梁，豎向力千斤頂下端布置在分配梁跨中處，上端與連接在反力梁上的豎向支撐接觸。實(shí)驗(yàn)時，通過豎向力千斤頂對分配梁跨中處施加豎向軸向壓力，分配梁梁端部對扭轉(zhuǎn)臂產(chǎn)生軸向力，從而形成對構(gòu)件的扭矩。本發(fā)明實(shí)驗(yàn)裝置簡單，組裝方便，可循環(huán)使用。
【專利說明】一種構(gòu)件純扭實(shí)驗(yàn)裝置及純扭實(shí)驗(yàn)方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于建筑結(jié)構(gòu)試驗(yàn)【技術(shù)領(lǐng)域】，具體而言涉及一種進(jìn)行混凝土構(gòu)件在純扭作用下受扭轉(zhuǎn)的純扭實(shí)驗(yàn)裝置及方法。

【背景技術(shù)】
[0002]受扭是結(jié)構(gòu)構(gòu)件的基本受力形式之一，若荷載、構(gòu)件和支座反力不在同一平面內(nèi)，構(gòu)件截面上將產(chǎn)生扭矩。因此，在土木工程結(jié)構(gòu)中，承受扭矩作用的構(gòu)建普遍存在，但處于扭矩單獨(dú)作用的情況并不多，大多處于復(fù)合受扭狀態(tài)。例如水平曲梁、框架邊梁、不對稱截面的L形截面梁大多處于彎矩、剪力和扭矩共同作用下的復(fù)合受扭狀態(tài)。特別是風(fēng)荷載下超高層建筑裝換層大梁以及地震作用下不規(guī)則結(jié)構(gòu)中豎向構(gòu)件復(fù)合受扭作用十分明顯，在強(qiáng)風(fēng)和地震作用下容易破壞并引起倒塌。隨著我國綜合國力的增長、現(xiàn)代建筑業(yè)的蓬勃發(fā)展，建筑結(jié)構(gòu)形式越來越趨向于復(fù)雜化、高聳化、大跨化。同時我國位于世界兩大地震帶(環(huán)太平洋地震帶和歐亞地震帶)之間，東南沿海地區(qū)每年受臺風(fēng)影響顯著，這就對結(jié)構(gòu)形式復(fù)雜的建筑提出了更高要求。因此，對結(jié)構(gòu)構(gòu)件在純扭下的受扭性能進(jìn)行試驗(yàn)研究和理論分析有著重要的實(shí)際意義和廣闊的工程應(yīng)用前景。
[0003]目前，單獨(dú)研究構(gòu)件的受純扭試驗(yàn)比較多，但大多試驗(yàn)方法較復(fù)雜，而且對實(shí)驗(yàn)裝置的要求也很高。因此，發(fā)明了一種研究結(jié)構(gòu)構(gòu)件在純扭作用下的簡單有效的實(shí)驗(yàn)裝置及簡單可行的實(shí)驗(yàn)方法，有利于更好研究及發(fā)展建筑結(jié)構(gòu)中受扭構(gòu)件的受力機(jī)理和破壞特征，有利于科學(xué)合理、經(jīng)濟(jì)可靠的設(shè)計(jì)受扭構(gòu)件，確保結(jié)構(gòu)安全。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于提供一種簡單易實(shí)現(xiàn)的科學(xué)進(jìn)行矩形截面混凝土構(gòu)件受純扭作用的實(shí)驗(yàn)裝置和方法，可以應(yīng)用于建筑結(jié)構(gòu)試驗(yàn)中，準(zhǔn)確的觀測構(gòu)件在荷載作用下的受力性能。了解構(gòu)件破壞的特征，很方便的測量構(gòu)件各部分的應(yīng)變及構(gòu)件變形。
[0005]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取了如下技術(shù)方案:提供了一種構(gòu)件純扭實(shí)驗(yàn)裝置，包括兩端部裹碳纖維布18的構(gòu)件1、扭轉(zhuǎn)支座2、扭轉(zhuǎn)臂與構(gòu)件之間墊板4、扭轉(zhuǎn)臂6、分配梁與扭轉(zhuǎn)臂端之間墊板7、分配梁8、加載墊板9、豎向力千斤頂10、豎向支撐部件11、夾板12、反力梁14、支架15、第一位移計(jì)16、第二位移計(jì)17和數(shù)據(jù)采集設(shè)備，其中，
所述支架15和扭轉(zhuǎn)支座2分別固定在基礎(chǔ)地坪上，所述反力梁14的兩端固定在所述支架15的上端；所述扭轉(zhuǎn)支座2分別相互平行地安裝在所述構(gòu)件I的兩端部下方，所述扭轉(zhuǎn)臂6分別相互平行地安裝在所述構(gòu)件I的兩端部上方，所述構(gòu)件I的兩端部分別位于所述扭轉(zhuǎn)支座2和扭轉(zhuǎn)臂6的跨中位置處并分別垂直于所述扭轉(zhuǎn)支座2和扭轉(zhuǎn)臂6，所述扭轉(zhuǎn)臂與構(gòu)件之間墊板4分別設(shè)置在所述扭轉(zhuǎn)臂6和構(gòu)件I之間；
所述分配梁8的兩端分別設(shè)置在所述兩個扭轉(zhuǎn)臂6斜對的兩個端部的上方，所述分配梁與扭轉(zhuǎn)臂端之間墊板7設(shè)置在所述扭轉(zhuǎn)臂6和分配梁8之間，所述分配梁8的跨中位置處從下至上依次豎直地設(shè)置所述加載墊板9、豎向力千斤頂10和豎向支撐部件11 ;所述豎向支撐部件11的上端通過夾板12固定于所述反力梁14跨中位置處；
所述第一位移計(jì)16和第二位移計(jì)17分別設(shè)置在所述扭轉(zhuǎn)臂6的另外兩個斜對的端部上，并與所述數(shù)據(jù)采集設(shè)備相連。
[0006]進(jìn)一步地，所述扭轉(zhuǎn)支座2包括扭轉(zhuǎn)支座上部分和扭轉(zhuǎn)支座下部分，所述扭轉(zhuǎn)支座上部分包括一塊矩形鋼板和一塊弧形鋼板，所述弧形鋼板固定在所述矩形鋼板的下方；所述扭轉(zhuǎn)支座下部分的上端面開設(shè)一內(nèi)置有滾輪的弧形凹槽，所述扭轉(zhuǎn)支座上部分的弧形鋼板能轉(zhuǎn)動地設(shè)置在所述弧形凹槽上部，;所述扭轉(zhuǎn)臂(6)沿長度方向中心軸線與扭轉(zhuǎn)支座
(2)上部分的中心軸線在同一豎直面上。
[0007]進(jìn)一步地，所述扭轉(zhuǎn)臂6由兩端短矩形鋼管和中間長矩形鋼管組成，所述兩端短矩形鋼管垂直地焊接在所述中間長矩形鋼管的兩端，所述扭轉(zhuǎn)臂6斜對的兩個端部處的短矩形鋼管的上端部布置有所述分配梁與扭轉(zhuǎn)臂端之間墊板7。
[0008]進(jìn)一步地，所述分配梁8是工字梁，所述分配梁8的端部水平布置于所述扭轉(zhuǎn)臂6端部的分配梁與扭轉(zhuǎn)臂端之間墊板7上，其跨中位置與所述構(gòu)件(I)的跨中位置在同一豎直線上；所述扭轉(zhuǎn)臂6和分配梁8均水平設(shè)置。
[0009]進(jìn)一步地，所述豎向支撐部件11由四個鋼板首尾順次焊接形成的矩形鋼筒，所述矩形鋼筒的上端焊接一固定在所述反力梁14上的鋼板，所述矩形鋼筒的下端焊接一與所述豎向力千斤頂10均勻接觸的方形鋼板。
[0010]進(jìn)一步地，所述扭轉(zhuǎn)支座2、構(gòu)件1、扭轉(zhuǎn)臂與構(gòu)件之間墊板4和扭轉(zhuǎn)臂6通過螺栓5固定連接在一起。
[0011]進(jìn)一步地，所述豎向支撐部件11上端用夾板12和豎向支撐固定螺栓13固定于反力梁14跨中位置處。
[0012]本發(fā)明還提供了采用上述構(gòu)件純扭實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行純扭實(shí)驗(yàn)的方法，包括以下步驟:
1)通過所述豎直千斤頂10向分配梁8跨中處施加軸向壓力，進(jìn)而所述分配梁8兩端對扭轉(zhuǎn)臂6產(chǎn)生等值軸向力，所述等值軸向力傳遞到所述構(gòu)件I兩端，使構(gòu)件I處于純扭作用下；
2)采用分級加載方式，不斷采集實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，直至構(gòu)件I被破壞；
3)將所述第一位移計(jì)16的讀數(shù)與第二位移計(jì)位移計(jì)17的讀數(shù)的差值除以所述第一位移計(jì)(16)和第二位移計(jì)(17)分別到所述構(gòu)件(I)沿長度方向的對稱面的垂直距離之和，從而測量出構(gòu)件I的扭轉(zhuǎn)角。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0013]圖1為試驗(yàn)加載裝置前視圖。
[0014]圖2為試驗(yàn)加載裝置平面圖，從圖1的A-A方向剖切位置與透射方向得到正投影圖。
[0015]圖3為圖1的B-B方向剖切位置與透射方向得到正投影圖。
[0016]圖4為扭轉(zhuǎn)支座上部分的正立面圖；
圖5為扭轉(zhuǎn)支座上部分的側(cè)立面圖；
圖6為扭轉(zhuǎn)支座上部分的俯視圖； 圖7為扭轉(zhuǎn)支座下部分的正立面圖；
圖8為扭轉(zhuǎn)支座下部分的側(cè)立面圖；
圖9為扭轉(zhuǎn)支座下部分的俯視圖；
圖10為扭轉(zhuǎn)臂的正立面圖；
圖11為扭轉(zhuǎn)臂的側(cè)立面圖；
圖12為扭轉(zhuǎn)臂的俯視圖；
圖13為分配梁俯視圖；
圖14為分配梁截面圖；
圖15為分配梁側(cè)視圖；
圖16為豎向支撐的正立面圖；
圖17為豎向支撐的俯視圖；
其中:1、構(gòu)件，2、扭轉(zhuǎn)支座，3、地錨螺栓，4、扭轉(zhuǎn)臂與構(gòu)件之間墊板，5、固定構(gòu)件螺栓，
6、扭轉(zhuǎn)臂，7、分配梁與扭轉(zhuǎn)臂端之間墊板，8、分配梁，9、加載墊板，10、豎直千斤頂，11、豎向支撐部件，12、夾板，13、固定豎向支撐螺栓，14、反力梁，15、支架，16、第一位移計(jì)，17、第二位移計(jì)，18、碳纖維布。

【具體實(shí)施方式】
[0017]為使本發(fā)明實(shí)施例的目的和技術(shù)方案更加清楚，下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例的附圖，對本發(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)人員在無需創(chuàng)造性勞動的前提下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。
[0018]本【技術(shù)領(lǐng)域】技術(shù)人員可以理解，除非另外定義，這里使用的所有術(shù)語(包括技術(shù)術(shù)語和科學(xué)術(shù)語)具有與本發(fā)明所屬領(lǐng)域中的普通技術(shù)人員的一般理解相同的意義。還應(yīng)該理解的是，諸如通用字典中定義的那些術(shù)語應(yīng)該被理解為具有與現(xiàn)有技術(shù)的上下文中的意義一致的意義，并且除非像這里一樣定義，不會用理想化或過于正式的含義來解釋。
[0019]本發(fā)明中所述的“和/或”的含義指的是各自單獨(dú)存在或兩者同時存在的情況均包括在內(nèi)。
[0020]本發(fā)明中所述的“內(nèi)、外”的含義指的是相對于設(shè)備本身而言，指向設(shè)備內(nèi)部的方向?yàn)閮?nèi)，反之為外，而非對本發(fā)明的裝置機(jī)構(gòu)的特定限定。
[0021]本發(fā)明中所述的“左、右”的含義指的是閱讀者正對附圖時，閱讀者的左邊即為左，閱讀者的右邊即為右，而非對本發(fā)明的裝置機(jī)構(gòu)的特定限定。
[0022]本發(fā)明中所述的“連接”的含義可以是部件之間的直接連接也可以是部件間通過其它部件的間接連接。
[0023]本實(shí)施例提供了一種進(jìn)行該類純扭作用的實(shí)驗(yàn)裝置，其中結(jié)構(gòu)如圖1所示，包括構(gòu)件1、扭轉(zhuǎn)支座2、地錨螺栓3、扭轉(zhuǎn)臂與構(gòu)件之間墊板4、固定構(gòu)件螺栓5、扭轉(zhuǎn)臂6、分配梁與扭轉(zhuǎn)臂端之間墊板7、分配梁8、加載墊板9、豎向力千斤頂10、豎向支撐部件11、夾板12、固定豎向支撐螺栓13、反力梁14、支架15、第一位移計(jì)16和第二位移計(jì)17、碳纖維布18、以及進(jìn)行結(jié)構(gòu)試驗(yàn)必備的數(shù)據(jù)采集設(shè)備等。
[0024]如圖1?3所示，兩榀支架15固定在基礎(chǔ)地坪上，反力梁14兩端固定在支架上。兩個扭轉(zhuǎn)支座2下部分通過地錨螺栓3固定在基礎(chǔ)地坪上，兩端部裹碳纖維布18的構(gòu)件1、扭轉(zhuǎn)支座2上部分、墊板4以及扭轉(zhuǎn)臂6通過螺栓5固定連接在一起。在兩扭轉(zhuǎn)臂6端部布置墊板7，并將分配梁8兩端放置于墊板7上。分配梁8跨中位置處依次放置加載墊板
9、豎向力千斤頂10、豎向支撐部件11。其中豎向支撐部件11上端用夾板12和豎向支撐固定螺栓13固定于反力梁14跨中位置處。
[0025]扭轉(zhuǎn)支座2上部分的結(jié)構(gòu)如圖4?6所示，它由一塊矩形鋼板和一塊弧形鋼板加工而成。矩形鋼板面上有四個螺栓孔，上面的螺栓孔與扭轉(zhuǎn)支座2下部分的螺栓孔對應(yīng)。
[0026]扭轉(zhuǎn)支座2下部分的結(jié)構(gòu)如圖7?9所示，I其上端面開有淺弧形凹槽，內(nèi)填滾輪，并與扭轉(zhuǎn)支座2上部分弧形面相對應(yīng)。扭轉(zhuǎn)支座2下部分下端有四個地錨螺栓孔，用于固定于基礎(chǔ)地坪上。這樣，在構(gòu)件扭轉(zhuǎn)時，支座以滾輪的形式提供豎向支撐并可轉(zhuǎn)動，而在兩個水平方向無約束，從而解決了試件穩(wěn)定問題并近似實(shí)現(xiàn)了構(gòu)件的無摩擦自由轉(zhuǎn)動。
[0027]扭轉(zhuǎn)臂6的結(jié)構(gòu)如圖10?12所示，它是由兩端矩形鋼管相互垂直焊接，其中較長鋼管上加工有兩個螺栓孔，與扭轉(zhuǎn)支座2上部分螺栓孔相對應(yīng)。較短鋼管端部上布置墊塊7，使得加載時從分配梁8傳遞過來的豎向力均勻傳遞給扭轉(zhuǎn)臂6。
[0028]分配梁8的結(jié)構(gòu)如圖13?15所示，它是一根工字梁。在布置實(shí)驗(yàn)裝置時，要保證分配梁端部水平布置于兩扭轉(zhuǎn)臂6端的墊板7上，其跨中位置與構(gòu)件I跨中位置相對應(yīng)。
[0029]豎向支撐部件11的結(jié)構(gòu)如圖16?17所示，主體是四個鋼板焊接在一起的矩形鋼筒，鋼筒上端焊接一個有四個螺栓孔的鋼板，用螺栓15固定于反力梁14上。鋼筒下端焊接一方形鋼板，從而與豎向力千斤頂10均勻接觸。
[0030]采用本實(shí)施例中的裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，其實(shí)驗(yàn)方法如下:
O首先根據(jù)和設(shè)備的尺寸計(jì)算好支架15、反力梁14、扭轉(zhuǎn)支座2的安裝位置。并根據(jù)計(jì)算好的位置安裝反力梁14和扭轉(zhuǎn)支座2。
[0031]2)將端部裹有碳纖維18的構(gòu)件2放置于扭轉(zhuǎn)支座2上部分平臺上，調(diào)整好位置，在構(gòu)件端部上布置墊板5，用兩螺栓5將扭轉(zhuǎn)臂6、墊板4、構(gòu)件I和扭轉(zhuǎn)支座2上部分固定在一起。應(yīng)該注意的是，在固定過程中要不斷調(diào)整使扭轉(zhuǎn)臂6軸線、扭轉(zhuǎn)支座2上部分平臺軸線在構(gòu)件端部2的同一橫截面上，并要使構(gòu)件I其處于水平位置，從而保證扭轉(zhuǎn)臂6處于水平位置。
[0032]3)在兩扭轉(zhuǎn)臂6端部先放置墊板7，在墊板之間布置分配梁8，調(diào)整位置使分配梁跨中位置與構(gòu)件跨中位置相對應(yīng)。同時在扭轉(zhuǎn)臂另一端部下表面布置位移引伸計(jì)16、17，分別測得兩點(diǎn)位移。
[0033]4)在分配梁8跨中位置上表面依次布置加載墊板9、豎向力千斤頂10、豎向支撐，其中豎向支撐上端部通過螺栓13固定在反力梁14跨中位置。
[0034]5)通過豎向力千斤頂10向分配梁9跨中施加軸向壓力，再傳遞到分配梁9兩端，在兩扭轉(zhuǎn)臂6端形成等值、同向的軸向壓力，兩軸向壓力通過扭轉(zhuǎn)臂6傳遞到構(gòu)件兩端，等效的軸向壓力與扭轉(zhuǎn)支座的支座反力平衡，即構(gòu)件I內(nèi)部不存在剪力，而只受純扭矩作用。位移計(jì)16的讀數(shù)與位移計(jì)17的讀數(shù)的差值除以兩位移計(jì)沿B-B剖切位置透射方向的距離，即準(zhǔn)確測量出構(gòu)件的變形(扭轉(zhuǎn)角)。通過導(dǎo)線將構(gòu)件I上的各種根據(jù)不同實(shí)驗(yàn)所需的應(yīng)變計(jì)與數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)相連。
[0035]6)在加載過程中，可按荷載控制，分級加載，加載至構(gòu)件I破壞，通過數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)得到所要數(shù)據(jù)，進(jìn)行試驗(yàn)結(jié)果分析，最終完成構(gòu)件的純扭性能實(shí)驗(yàn)。
[0036]本發(fā)明實(shí)驗(yàn)裝置在進(jìn)行安裝時，須將扭轉(zhuǎn)臂8軸線與扭轉(zhuǎn)支座2軸線處于構(gòu)件同一橫截面上，使扭轉(zhuǎn)臂8傳遞到構(gòu)件I的軸向壓力完全與扭轉(zhuǎn)支座2的支座反力相平衡，從而構(gòu)件內(nèi)部無剪力。值得注意的是，構(gòu)件I兩端部都裹有一層碳纖維布18，并且扭轉(zhuǎn)臂與構(gòu)件之間有一塊墊板4，防止產(chǎn)生局部受壓破壞。
[0037]以上僅為本發(fā)明的實(shí)施方式，其描述較為具體和詳細(xì)，但并不能因此而理解為對本發(fā)明專利范圍的限制。應(yīng)當(dāng)指出的是，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進(jìn)，這些均屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種構(gòu)件純扭實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于，包括兩端部裹碳纖維布(18)的構(gòu)件(I)、扭轉(zhuǎn)支座(2)、扭轉(zhuǎn)臂與構(gòu)件之間墊板(4)、扭轉(zhuǎn)臂(6)、分配梁與扭轉(zhuǎn)臂端之間墊板(7)、分配梁(8)、加載墊板(9)、豎向力千斤頂(10)、豎向支撐部件(11)、夾板(12)、反力梁(14)、支架(15)、第一位移計(jì)(16)、第二位移計(jì)(17)和數(shù)據(jù)采集設(shè)備，其中， 所述支架(15)和扭轉(zhuǎn)支座(2)分別固定在基礎(chǔ)地坪上，所述反力梁(14)的兩端固定在所述支架(15)的上端；所述扭轉(zhuǎn)支座(2)分別相互平行地安裝在所述構(gòu)件(I)的兩端部下方，所述扭轉(zhuǎn)臂(6)分別相互平行地安裝在所述構(gòu)件(I)的兩端部上方，所述構(gòu)件(I)的兩端部分別位于所述扭轉(zhuǎn)支座(2)和扭轉(zhuǎn)臂(6)的跨中位置處并分別垂直于所述扭轉(zhuǎn)支座(2)和扭轉(zhuǎn)臂(6)，所述扭轉(zhuǎn)臂與構(gòu)件之間墊板(4)分別設(shè)置在所述扭轉(zhuǎn)臂(6)和構(gòu)件(I)之間； 所述分配梁(8)的兩端分別設(shè)置在所述兩個扭轉(zhuǎn)臂(6)斜對的兩個端部的上方，所述分配梁與扭轉(zhuǎn)臂端之間墊板(7)設(shè)置在所述扭轉(zhuǎn)臂(6)和分配梁(8)之間，所述分配梁(8)的跨中位置處從下至上依次豎直地設(shè)置所述加載墊板(9)、豎向力千斤頂(10)和豎向支撐部件(11);所述豎向支撐部件(11)的上端通過夾板(12)固定于所述反力梁(I) (4)跨中位置處； 所述第一位移計(jì)(16)和第二位移計(jì)(17)分別設(shè)置在所述扭轉(zhuǎn)臂(6)的另外兩個斜對的端部上，并與所述數(shù)據(jù)采集設(shè)備相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求(I)所述的一種構(gòu)件純扭實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于，所述扭轉(zhuǎn)支座(2)包括扭轉(zhuǎn)支座上部分和扭轉(zhuǎn)支座下部分，所述扭轉(zhuǎn)支座上部分包括一塊矩形鋼板和一塊弧形鋼板，所述弧形鋼板固定在所述矩形鋼板的下方；所述扭轉(zhuǎn)支座下部分的上端面開設(shè)一內(nèi)置有滾輪的弧形凹槽，所述扭轉(zhuǎn)支座上部分的弧形鋼板能轉(zhuǎn)動地設(shè)置在所述弧形凹槽上部；所述扭轉(zhuǎn)臂(6)沿長度方向中心軸線與扭轉(zhuǎn)支座(2)上部分的中心軸線在同一豎直面上。
3.根據(jù)權(quán)利要求(2)所述的一種構(gòu)件純扭實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于，所述扭轉(zhuǎn)臂(6)由兩端短矩形鋼管和中間長矩形鋼管組成，所述兩端短矩形鋼管垂直地焊接在所述中間長矩形鋼管的兩端，所述扭轉(zhuǎn)臂(6)斜對的兩個端部處的短矩形鋼管的上端部布置有所述分配梁與扭轉(zhuǎn)臂端之間墊板(7 )。
4.根據(jù)權(quán)利要求(3)所述的一種構(gòu)件純扭實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于，所述分配梁(8)是工字梁，所述分配梁(8)的端部水平布置于所述扭轉(zhuǎn)臂(6)端部的分配梁與扭轉(zhuǎn)臂端之間墊板(7)上，其跨中位置與所述構(gòu)件(I)的跨中位置在同一豎直線上；所述扭轉(zhuǎn)臂(6)和分配梁(8)均水平設(shè)置。
5.根據(jù)權(quán)利要求(3)所述的一種構(gòu)件純扭實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于，所述豎向支撐部件(11)由四個鋼板首尾順次焊接形成的矩形鋼筒，所述矩形鋼筒的上端焊接一固定在所述反力梁(14)上的鋼板，所述矩形鋼筒的下端焊接一與所述豎向力千斤頂(10)均勻接觸的方形鋼板。
6.根據(jù)權(quán)利要求(5)所述的一種構(gòu)件純扭實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于，所述扭轉(zhuǎn)支座(2)、構(gòu)件(I)、扭轉(zhuǎn)臂與構(gòu)件之間墊板(4)和扭轉(zhuǎn)臂(6)通過螺栓(5)固定連接在一起。
7.根據(jù)權(quán)利要求1-6中任一項(xiàng)所述的一種構(gòu)件純扭實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于，所述豎向支撐部件(11)上端用夾板(12)和豎向支撐固定螺栓(13)固定于反力梁(14)跨中位置處。
8.一種應(yīng)用如權(quán)利要求1-7中任一項(xiàng)所述的一種構(gòu)件純扭實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行的純扭實(shí)驗(yàn)方法，其特征在于，包括以下步驟: 通過所述豎直千斤頂(10 )向分配梁(8 )跨中處施加軸向壓力，進(jìn)而所述分配梁(8 )兩端對扭轉(zhuǎn)臂(6)產(chǎn)生等值軸向力，所述等值軸向力傳遞到所述構(gòu)件(I)兩端，使構(gòu)件(I)處于純扭作用下； 采用分級加載方式，不斷采集實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，直至構(gòu)件(I)被破壞； 將所述第一位移計(jì)(16)的讀數(shù)與第二位移計(jì)位移計(jì)(17)的讀數(shù)的差值除以所述第一位移計(jì)(16)和第二位移計(jì)(17)分別到所述構(gòu)件(I)沿長度方向的對稱面的垂直距離之和，從而算出構(gòu)件(I)的扭轉(zhuǎn)角。
【文檔編號】G01N3/22GK104132854SQ201410361387
【公開日】2014年11月5日 申請日期:2014年7月28日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月28日
【發(fā)明者】周繼凱, 王石付, 陳徐東, 趙夕瑤, 汪志強(qiáng), 錢萍萍 申請人:河海大學(xué)