一种Y形构件受压试验加载装置

一种y形构件受压试验加载装置
技术领域
1.本发明属于结构试验技术领域，涉及一种试验装置，具体是一种y形构件受压试验加载装置。


背景技术：

2.y形柱作为一种新型的结构构件，具有造型美观、受力合理等特点，近年来在大型公共建筑中得到了越来越广泛的应用。y形柱作为主要的结构构件，其安全性和可靠性对整体结构安全具有重要影响。研究y形柱在受压状态下的力学性能和破坏机理是研究其承载性能的基础，试验研究是研究其受力性能最直接、最有效的途径。
3.由于y形柱为异形结构构件，尺寸较大，且受力点较多，常规电液伺服压力试验机提供的试验空间狭小、加载方式单一，加载点少，且难以考虑屋面结构对大型不等肢y形柱受力性能的影响，不能满足y形柱试验研究的要求。


技术实现要素：

4.针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于，提供一种y形构件受压试验加载装置，以解决现有技术中常规电液伺服压力试验机空间狭小、难以对大型不等肢y形柱进行受压试验的技术问题。
5.为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案予以实现：
6.一种y形构件受压试验加载装置，包括固定安装在反力墙上的底座，所述底座与待测y型构件的直线端连接，所述的y形构件的两个分肢端上均连接有加载结构；
7.所述的加载机构包括与y形构件的分肢端连接且沿横向依次设置的加载头、千斤顶结构和反力结构，两个所述的加载头之间设置有连接杆，两个加载头的另一端均连接有一个支撑结构；
8.所述的反力结构包括两个底梁和两个几字形支撑梁，每个几字形支撑梁的两端分别固定在两个底梁的同一端上，两个所述的几字形支撑梁的顶部共同固定设置有反力梁，所述的反力梁通过螺杆固定在反力墙1上；
9.所述的千斤顶结构包括与反力梁可拆卸连接的滚轴，所述的滚轴的横向后端垂直且固定连接千斤顶的一端，所述的千斤顶的伸缩端与固定在加载头上的荷载传感器垂直接触；
10.所述的加载头包括两个平行设置的第一连接板，其中一个第一连接板上平行安装有一个翼缘板，所述的翼缘板与套筒和荷载传感器通过螺栓固定连接；两个第一连接板之间以及翼缘板和其靠近的一个第一连接板之间均设置有多个第一肋板，所述的翼缘板的纵向两端均设置有第一单向铰，所述的第一连接板的横向后端开设有分肢端安装孔，所述的分肢端安装孔的形状和大小与y形构件的分肢端形状相适应；
11.所述的连接杆包括直杆和设置在直杆两端的两个第二单向铰，所述的第二单向铰的转动方向相同且分别与两个加载头的第一单向铰连接；
12.所述的支撑结构包括一端与加载头的第一单向铰相连的二力杆，所述的二力杆的另一端与设置在弹性反力梁侧面的第三单向铰连接，所述的弹性反力梁的另一侧面的横向两侧均设置有一个固定于地面的三角支撑架。
13.本发明还包括以下技术特征：
14.所述的底座包括平行固定在反力墙上的两个第一竖梁，两个所述的第一竖梁之间固定设置有第一横梁，所述的第一横梁的中部侧壁上开设有直线端安装孔，其形状和大小与y形构件的直线端相适应。
15.所述的y形构件安装孔的一周均匀分布有多个第一加劲肋。
16.所述的反力梁包括两个平行设置的翼板，两个翼板围成的空间的两端均设置有腹板，两个翼板与两个腹板围成的矩形空间内设置有多个平行于腹板的第二加肋板；其中一个翼板的横向后端面设置有多个第二连接板，且两个翼板的四角位置处均设有一连接孔，每个所述螺杆穿过连接孔固定，螺杆的另一端与固定在反力墙上。
17.所述的三角支撑架包括第二横梁，所述的第二横梁的两端通过大连接头和小连接头分别与第二竖梁和斜梁的一端相连，第二竖梁和斜梁的另一端相连，围成一个三角形，所述的三角形内设置有与第二横梁平行的第三横梁。
18.所述的底梁和几字形支撑梁通过地脚螺栓固定在地面上。
19.所述的千斤顶的伸缩端套设有套筒，所述的套筒垂直固定在荷载传感器上。
20.所述的第二竖梁和斜梁的内部均设置有第三加强肋。
21.本发明与现有技术相比，有益的技术效果是：
22.本发明通过分别在不等肢y形柱的两个分肢体端设置加载机构，加载机构可模拟屋面结构对y形柱受力性能的影响，较为真实地研究y形柱的实际受力性能，实现了对y形柱的受压加载；此外，加载机构可以根据试件的分肢长度灵活调节，具有装配简单、加载灵活以及可适用强等优点，各部件能够随时拆卸，方便运输和存放，解决了常规电液伺服压力试验机空间狭小进而难以对大型不等肢y形柱进行受压试验的问题。
附图说明
23.图1为本发明的整体结构示意图；
24.图2为本发明中的底座的结构示意图；
25.图3为本发明中的加载头的结构示意图；
26.图4为本发明中的千斤顶结构的结构示意图；
27.图5为本发明中的反力结构的结构示意图；
28.图6为图5中的反力梁的结构示意图；
29.图7为本发明中的连接杆的结构示意图；
30.图8为本发明中的支撑结构的结构示意图；
31.图9为图8中的三角支撑架的结构示意图；
32.图10为本发明中滚轴与其他部件的装配关系示意图。
33.图中各个标号的含义为：1-反力墙，2-底座，3-待测y型构件，4-加载结构，5-加载头，6-千斤顶结构，7-反力结构，8-连接杆，9-支撑结构；
34.201-第一竖梁，202-第一横梁，203-直线端安装孔，204-第一加劲肋；
35.501-第一连接板，502-翼缘板，503-第一肋板，504-第一单向铰，505-分肢端安装孔；
36.601-滚轴，602-千斤顶，603-套筒，604-荷载传感器；
37.701-底梁，702-几字形支撑梁，703-反力梁，704-螺杆，705-地脚螺栓；
38.801-直杆，802-第二单向铰；
39.901-二力杆，902-弹性反力梁，903-第三单向铰，904-三角支撑架；
40.70301-翼板，70302-腹板，70303-第二加肋板，70304-第二连接板，70305-连接孔；
41.90401-第二横梁，90402-大连接头，90403-小连接头，90404-第二竖梁，90405-斜梁，90406-第三横梁，90407-第三加强肋。
42.以下结合实施例对本发明的具体内容作进一步详细解释说明。
具体实施方式
43.需要说明的是，本发明中的所有零部件，在没有特殊说明的情况下，均采用本领域已知的零部件。
44.以下给出本发明的具体实施例，需要说明的是本发明并不局限于以下具体实施例，凡在本技术技术方案基础上做的等同变换均落入本发明的保护范围。
45.本发明给出了一种y形构件受压试验加载装置，包括固定安装在反力墙1上的底座2，所述底座2与待测y型构件3的直线端连接，y形构件3的两个分肢端上均连接有加载结构4；
46.加载机构4包括与待测y形构件3的分肢端连接且沿横向依次设置的加载头5、千斤顶结构6和反力结构7，两个加载头5之间设置有连接杆8，两个加载头5的另一端均连接有一个支撑结构9；
47.反力结构7包括两个底梁701和两个几字形支撑梁702，每个几字形支撑梁702的两端分别固定在两个底梁701的同一端上，两个几字形支撑梁702的顶部共同固定设置有反力梁703，反力梁703通过螺杆704固定在反力墙1上；
48.千斤顶结构6包括与反力梁703可拆卸连接的滚轴601，滚轴601的横向后端垂直且固定连接千斤顶602的一端，千斤顶602的伸缩端与固定在加载头5上的荷载传感器604垂直接触；
49.加载头5包括两个平行设置的第一连接板501，其中一个第一连接板501上平行安装有一个翼缘板502，翼缘板502与套筒603和荷载传感器604通过螺栓10固定连接；两个第一连接板501之间以及翼缘板502和其靠近的一个第一连接板501之间均设置有多个第一肋板503，翼缘板502的纵向两端均设置有第一单向铰504，第一连接板501的横向后端开设有分肢端安装孔505，分肢端安装孔505的形状和大小与y形构件3的分肢端形状相适应；
50.连接杆8包括直杆801和设置在直杆801两端的两个第二单向铰802，第二单向铰802的转动方向相同且分别与两个加载头5的第一单向铰504连接；
51.支撑结构9包括一端与加载头5的第一单向铰504的连接的二力杆901，二力杆901的另一端与设置在弹性反力梁902侧面的第三单向铰903连接，弹性反力梁902的另一侧面的横向两侧均设置有一个固定于地面的三角支撑架904。
52.在上述技术方案中，先将待测y型构件底部通过底座2固定在反力墙1上，通过两套
加载结构4中的加载头5、千斤顶结构6和反力结构7对待测y型构件的两肢进行横向加载，千斤顶结构6通过反力梁703和长螺杆将加载反力传至反力墙1，支撑结构9为待测y型构件提供垂直于加载方向的纵向约束力，千斤顶结构6中的滚轴601保证了在加载过程中加载力方向与反力墙垂直。
53.本装置通过分别在不等肢y形柱的两个分肢体端设置加载机构4，加载机构4可模拟屋面结构对y形柱受力性能的影响，较为真实地研究y形柱的实际受力性能，实现了对y形柱的受压加载；此外，加载机构4可以根据试件的分肢长度灵活调节，具有装配简单、加载灵活以及可适用强等优点，各部件能够随时拆卸，方便运输和存放，解决了常规电液伺服压力试验机空间狭小进而难以对大型不等肢y形柱进行受压试验的问题。
54.具体的，底座2包括平行固定在反力墙1上的两个第一竖梁201，两个第一竖梁201之间固定设置有第一横梁202，第一横梁202的中部侧壁上开设有直线端安装孔203，其形状和大小与待测y形构件3的直线端相适应。
55.具体的，直线端安装孔203的一周均匀分布有多个第一加劲肋204，用于保证第一横梁202与待测y型构件3的稳固连接，且保证待测y型构件3能够垂直于反力墙1。
56.具体的，反力梁703包括两个平行设置的翼板70301，两个翼板70301围成的空间的两端均设置有腹板70302，两个翼板70301与两个腹板70302围成的矩形空间内设置有多个平行于腹板70302的第二加肋板70303；其中一个翼板70301的横向后端面设置有多个第二连接板70304，且两个翼板70301的四角位置处均设有一连接孔70305，每个所述螺杆704穿过连接孔70305固定，螺杆704的另一端与固定在反力墙1上。
57.参见图10，第二连接板70304用于将滚轴601安装在反力梁703上。
58.具体的，三角支撑架904包括第二横梁90401，第二横梁90401的两端通过大连接头90402和小连接头90403分别与第二竖梁90404和斜梁90405的一端相连，第二竖梁90404和斜梁90405的另一端相连，围成一个三角形，三角形内设置有与第二横梁90401平行的第三横梁90406，用于稳固整体。
59.具体的，底梁701和几字形支撑梁702通过地脚螺栓705固定在地面上，方便固定与拆卸。
60.具体的，千斤顶602的伸缩端套设有套筒603，套筒603垂直固定在荷载传感器604上，套筒603用于保证千斤顶602的伸缩端与荷载传感器垂直接触，同时也定位了千斤顶602作用力的中心。
61.具体的，第二竖梁90404和斜梁90405的内部均设置有第三加强肋90407，加强了第二竖梁90404和斜梁90405的刚性。