一种球形建筑钢结构网架液压加载试验装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种球形建筑钢结构网架液压加载试验装置，包括支撑架和设置在支撑架上的对心装置和设置在对心装置与球形网壳节点之间的液压缸、液压控制系统、拉力传感器。所述的对心装置包括有支架、销轴和多个半圆环，所述的多个半圆环之间同轴、同心套设在销轴上，销轴转动固定在支架上。本实用新型专利技术其采用液压缸代替钢丝绳和液压加载代替人力加载的方式，并在每个液压缸油路中安装减压阀，通过调整减压阀来调节节点的载荷而不影响其他节点的载荷，同时在球心位置处安装一个对心装置，从而保证每个施加载荷都指向球心。液压加载试验装置具有效率高、安全、对心精度高、施加的载荷准确可控等优点。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及液压
，尤其涉及一种球形建筑钢结构网架液压加载试验装置。
技术介绍
目前，球形网壳为建筑提供了一种新颖合理的结构形式，其具有受力合理、刚度大、造型优美、经济适用等优点，在建筑领域中应用范围较广。网壳在使用过程中会承受一定的载荷，如风载、雪载等载荷，因此要对其进行力学性能试验。而采用的试验加载方法为将作用在网壳上的分布载荷等效成作用于节点且指向球心的集中载荷，通过对节点施加载荷进而测得杆件上的应力及应变情况从而达到试验目的。传统的试验装置采用钢丝绳、花兰和拉力传感器相结合的方法，其中花兰是一种左右螺旋机构，通过转动花兰可以达到施加载荷的目的。其存在许多不足之处：1、需要人力转动花兰，效率低且劳动强度大；2、在加载过程中，钢丝绳可能发生断裂而造成钢丝绳反弹从而对操作人员造成伤害；3、对其中一个钢丝绳施加载荷会使其他节点与球心的距离发生变化，最终会导致其他钢丝绳上的载荷发生变化；4、由于钢丝绳具有一定的弹性，每次加载后拉力传感器上的数值都会不停地变化，无法稳定在固定数值上；5、无法使每根钢丝绳都指向球心，严重影响实验结果的准确性。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种球形建筑钢结构网架液压加载试验装置，能够实现安全、高效、准确的施加试验载荷，对心精度高，操作方便灵活。本技术采用的技术方案为：一种球形建筑钢结构网架液压加载试验装置，包括支撑架和设置在支撑架上的对心装置和设置在对心装置与球形网壳节点之间的液压缸、液压控制系统、拉力传感器，所述的对心装置包括有支架、销轴和多个半圆环，所述的多个半圆环之间同轴、同心套设在销轴上，销轴转动固定在支架上；所述的液压缸的和拉力传感器的个数与半圆环的个数对应相同，每一个液压缸的输出轴通过钢丝绳与对应拉力传感器的一端相连，对应拉力传感器的另一端与球形网壳节点固定，所述液压缸的底部通过钢丝绳与对应半圆环的中心相连，所述每个拉力传感器的输出端连接液压控制系统的输入端；液压控制系统由油箱和柱塞泵，所述的柱塞泵的进油端与油箱相连，柱塞泵的出油端分别与各个液压缸的进油口相连，各个液压缸的进油支路上还设置有减压阀和电磁换向阀，所述的柱塞泵的出油主路上设置有溢流阀和压力表。所述半圆环的个数为三，且三个半圆环的半径均不相等。所述的支撑架的高度H等于球形网壳1球心的高度L与对心装置中半圆环圆心到支架底面的距离h的差。本技术其采用液压缸代替钢丝绳和液压加载代替人力加载的方式，并在每个液压缸油路中安装减压阀，通过调整减压阀来调节节点的载荷而不影响其他节点的载荷，同时在球心位置处安装一个对心装置，从而保证每个施加载荷都指向球心。液压加载试验装置具有效率高、安全、对心精度高、施加的载荷准确可控等优点。附图说明图1为本技术结构示意图；图2为本技术所述对心装置的结构示意图；图3为本技术的电气原理图。具体实施方式如图1、2和3所示，本技术包括支撑架2、设置在支撑架2上的对心装置和设置在对心装置与球形网壳1节点之间的多个液压缸、液压控制系统、多个拉力传感器，所述的支撑架2设置在球形网壳1的中心处，所述的对心装置包括有支架12、销轴13和多个半圆环，所述的多个半圆环之间同轴、同心套设在销轴13上，销轴13转动固定在支架12上；且能自由转动；所述的液压缸的和拉力传感器的个数与半圆环的个数对应相同，每一个液压缸的输出轴通过钢丝绳7与对应拉力传感器的一端相连，对应拉力传感器的另一端与球形网壳1节点11固定，所述液压缸的底部通过钢丝绳7与对应半圆环的中心相连，所述每个拉力传感器的输出端连接液压控制系统的输入端；所述半圆环的个数为三分别为14、15、16，且三个半圆环的半径均不相等，根据实验需求，三个即可满足测试的数据需求，毕竟可以多次重复的测量，多个半圆环也可，会增加成本。对应的液压缸和拉力传感器的个数也为均三个，分别为液压缸8、9、10，拉力传感器4、5、6；液压控制系统由油箱和柱塞泵17，所述的柱塞泵17的进油端与油箱相连，柱塞泵17的出油端分别与各个液压缸8、9、10的进油口相连，各个液压缸8、9、10的进油支路上还分别设置有减压阀20、21、22和电磁换向阀23、24、25，所述的柱塞泵17的出油主路上设置有溢流阀19和压力表18。三个半圆环14、15、16同心且能自由转动，在施加载荷时，半圆环14、15、16能在力的作用下转到节点方向同时钢丝绳在力的作用下沿半圆环滑动并最终使作用到半圆环的力指向圆心，从而达到对心的目的，且处于同一个竖直面上的节点可以通过同一个半圆环来连接。调节溢流阀19使柱塞泵17出口油压增大或减小后，再分别调整各个油路中的减压阀20、21、22以改变液压缸施加的载荷，这样既能改变每个液压缸的施加载荷而又不会出现改变一个液压缸的油压时会影响其他液压缸的油压的现象。所述的支撑架2的高度H等于球形网壳1球心的高度L与对心装置3中半圆环14、15、16圆心到支架12底面的距离h的差。即H=L－h。本技术安装时，先将对心装置3放置到支撑架2上，调整对心装置使半圆环14、15、16的圆心与网壳球心重合，将对心装置3固定。然后连接好液压控制系统，且使液压缸8、9、10的活塞杆伸出到最大行程位置，在半圆环14与球形网壳1上的节点11之间将拉力传感器4和液压缸8通过钢丝绳7串联起来，其它半圆环15、16与节点之间也按照上述方法连接。当液压缸8的活塞杆（输出轴）收缩即施加载荷时，半圆环14在钢丝绳拉力的作用下沿销轴13转到各自的节点11方向，且与半圆环14相连的钢丝绳也会在力的作用下沿半圆环14滑动并最终使作用到半圆环14的力也会指向圆心，从而达到对心的目的，其它半圆环15、16也会在液压缸9、10的活塞杆收缩时在力的作用下指向各自连接的节点方向，并在力的作用下沿半圆环15、16滑动并使作用力指向半圆环15、16的圆心即网壳的球心。在进行加载试验时，首先将溢流阀19的压力调节为0MPa，启动柱塞泵17，调节电磁换向阀23、24、25的通路位置以保证液压缸8、9、10同时处于加载或卸载状态，调节溢流阀19使柱塞泵17出口油压（通过压力表18读出）增大或减小到一定程度后，再分别调整各个油路中的减压阀20、21、22控制每个液压缸8、9、10施加的载荷以达到设定的载荷，其中液压缸8、9、10施加的载荷可以由拉力传感器4、5、6读出，从而达到对每个液压缸施加载荷的目的。同时液压缸8、9、10上的油压大小只与溢流阀19的压力有关，因此在调节减压阀20、21、22中的任意一个时不会影响其它液压缸上的油压大小，即其它液压缸施加的载荷不会改变。本技术专利技术点在于装置本身，装置的应用即上述加载实验并不是保护点，其中涉及的程序控制和信号处理也为现有技术，所以本技术不存在保护课题的问题。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种球形建筑钢结构网架液压加载试验装置，其特征在于：包括支撑架和设置在支撑架上的对心装置和设置在对心装置与球形网壳节点之间的液压缸、液压控制系统、拉力传感器，所述的对心装置包括有支架、销轴和多个半圆环，所述的多个半圆环之间同轴、同心套设在销轴上，销轴转动固定在支架上；所述的液压缸的和拉力传感器的个数与半圆环的个数对应相同，每一个液压缸的输出轴通过钢丝绳与对应拉力传感器的一端相连，对应拉力传感器的另一端与球形网壳节点固定，所述液压缸的底部通过钢丝绳与对应半圆环的中心相连，所述每个拉力传感器的输出端连接液压控制系统的输入端；液压控制系统由油箱和柱塞泵，所述的柱塞泵的进油端与油箱相连，柱塞泵的出油端分别与各个液压缸的进油口相连，各个液压缸的进油支路上还设置有减压阀和电磁换向阀，所述的柱塞泵的出油主路上设置有溢流阀和压力表。

【技术特征摘要】
1.一种球形建筑钢结构网架液压加载试验装置，其特征在于：包括支撑架和设置在支撑架上的对心装置和设置在对心装置与球形网壳节点之间的液压缸、液压控制系统、拉力传感器，所述的对心装置包括有支架、销轴和多个半圆环，所述的多个半圆环之间同轴、同心套设在销轴上，销轴转动固定在支架上；所述的液压缸的和拉力传感器的个数与半圆环的个数对应相同，每一个液压缸的输出轴通过钢丝绳与对应拉力传感器的一端相连，对应拉力传感器的另一端与球形网壳节点固定，所述液压缸的底部通过钢丝绳与对应半圆环的中心相连，所述每个拉力传感器的输出端连接...

【专利技术属性】
技术研发人员：李延民，杨林杰，刘兰荣，马泳涛，李峰，张绍林，
申请(专利权)人：河南正泰信创新基地有限公司，
类型：新型
国别省市：河南;41