提供面内或面外弹性扭转约束的支座及包含其的实验装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种提供面内或面外弹性扭转约束的支座及包含其的实验装置，其中支座包括底座，形成有两个向上伸出的竖向支撑耳；斜撑件，形成有两个摆动部，摆动部与竖向支撑耳两两铰接；外框件，设置在两个竖向支撑耳之间，外框件的左、右两侧部分别与竖向支撑耳铰接；内框件，设置于外框件内部，内框件的上、下两侧部分别与外框件的上、下两侧部铰接；第一弹性件，连接在摆动部与外框件之间，提供外框件的转动约束力；及第二弹性件，连接在外框件与内框件之间，提供内框件的转动约束力；外框件的旋转轴线与内框件的旋转轴线相互垂直。使用该支座可以解决试件实验装置只能提供一个边界约束条件的难题。

Bearings providing in-plane or out of plane elastic torsional restraint and experimental apparatus including them

【技术实现步骤摘要】
提供面内或面外弹性扭转约束的支座及包含其的实验装置
本技术涉及转动约束下拱结构失稳研究的
，特别涉及一种提供面内或面外弹性扭转约束的支座及包含其的实验装置。
技术介绍
在工程结构中，各种支座用于支撑和固定结构。这些支座具有各种边界条件，其中我们较为熟悉的类型就是固接和铰接，当我们研究结构的力学表现时，也严格采用固接或铰接等边界条件。但实际中工程结构的约束并不是完全固接或者铰接，往往介于铰接和固接之间。现有涉及拱结构的研究中，一般只考虑铰接或者固接，然而，随着研究深入，学者发现这两种边界条件并不能正确反映在拱结构的力学表现上，他们认为采用弹性扭转约束才可以较为准确模拟结构的实际情况。
技术实现思路
本技术的目的在于至少解决现有技术中存在的技术问题之一，提供一种提供面内或面外弹性扭转约束的支座及包含其的实验装置，用于试件受弹性约束时的实验研究，尤其是模拟拱结构在面内或面外弹性扭转约束情况下的力学表现。根据本技术的第一方面实施例，提供一种提供面内或面外弹性扭转约束的支座，包括：底座，所述底座上形成有两个相间隔的且向上伸出的竖向支撑耳；斜撑件，所述斜撑件形成有两个摆动部，两个所述摆动部分别与所述竖向支撑耳两两铰接，使得所述斜撑件可相对底座转动；外框件，设置在两个所述竖向支撑耳之间，所述外框件的左、右两侧部分别与所述竖向支撑耳铰接，使得所述外框件可相对底座转动；内框件，设置于外框件内部，所述内框件的上、下两侧部分别与所述外框件的上、下两侧部铰接，使得所述内框件可相对外框件转动；第一弹性件，可拆卸地连接在所述摆动部与所述外框件之间，提供所述外框件的转动约束力；以及，第二弹性件，可拆卸地连接在所述外框件与所述内框件之间，提供所述内框件的转动约束力；所述外框件的旋转轴线与所述内框件的旋转轴线相互垂直。有益效果：该支座可以用来提供不同的边界约束条件，使用该支座可以用来研究试件在不同边界约束条件下的平面内稳定性问题或平面外(偏离结构所在平面)稳定性问题。当设置了第一弹性件时，试件受面内弹性扭转约束；当设置了第二弹性件时，试件受面外弹性扭转约束。使用该支座可以解决试件实验装置只能提供一个边界约束条件的难题。根据本技术第一方面实施例所述的提供面内或面外弹性扭转约束的支座，所述外框件的左、右两侧部分别固定设置有横向突出轴，两个所述横向突出轴分别与两个所述竖向支撑耳转动连接，所述内框件的上、下两侧部分别固定设置有竖向突出轴，两个所述竖向突出轴分别与所述外框件的上、下两侧部铰接，所述第一弹性件为第一扭簧，所述第二弹性件为第二扭簧，所述第一扭簧套装在所述横向突出轴上，所述第二扭簧套装在所述竖向突出轴上，所述第一扭簧和所述第二扭簧的两端均形成有插接部，所述第一扭簧的其中一个插接部插入至所述摆动部上，另外一个插接部插入至所述外框件的左、右两侧部；所述第二扭簧的其中一个插接部插入至所述外框件的上、下两侧部，另外一个插接部插入至所述内框件的上、下两侧部。根据本技术第一方面实施例所述的提供面内或面外弹性扭转约束的支座，所述竖向支撑耳上设置有水平的第一限位槽，所述摆动部设置有竖向的第二限位槽，在所述第一限位槽和第二限位槽的交叉处插入有限位杆。根据本技术第一方面实施例所述的提供面内或面外弹性扭转约束的支座，还包括两根固定杆，所述内框件的上、下两侧部分别设置有一对穿孔，所述固定杆的两端分别穿过上、下两个穿孔后固定安装在所述内框件上。根据本技术第一方面实施例所述的提供面内或面外弹性扭转约束的支座，所述第一弹性件和所述第二弹性件均包含有多种规格，不同规格对应的刚度系数不同。根据本技术的第二方面实施例，一种实验装置，包括两个提供面内或面外弹性扭转约束的支座，还包括加载容器以及拱结构试件，所述拱结构试件的一端固定安装在其中一个支座的内框件上，所述拱结构试件的另一端固定安装在另外一个支座的内框件上，所述加载容器连接在拱结构试件的中部下方。有益效果：该实验装置包含有上述提供面内或面外弹性扭转约束的支座，使用该试验装置对拱结构试件进行试验时，可满足拱结构试件受弹性约束时的实验研究，尤其是模拟拱结构试件在面内或面外弹性扭转约束情况下的力学表现。根据本技术第二方面实施例所述的实验装置，还包括供应容器和抽水泵，所述抽水泵和供应容器通过管道与所述加载容器连通。根据本技术第二方面实施例所述的实验装置，所述加载容器的底部设置有排水开关。根据本技术第二方面实施例所述的实验装置，所述拱结构试件为工字型钢结构件。附图说明下面结合附图和实施例对本技术进一步地说明：图1为本技术实施例一种实验装置的结构示意图；图2为本技术实施例支座的立体结构示意图。图3为图2的正视图。具体实施方式本部分将详细描述本技术的具体实施例，本技术之较佳实施例在附图中示出，附图的作用在于用图形补充说明书文字部分的描述，使人能够直观地、形象地理解本技术的每个技术特征和整体技术方案，但其不能理解为对本技术保护范围的限制。在本技术的描述中，需要理解的是，涉及到方位描述，例如上、下、前、后、左、右等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。在本技术的描述中，若干的含义是一个或者多个，多个的含义是两个以上，大于、小于、超过等理解为不包括本数，以上、以下、以内等理解为包括本数。如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。本技术的描述中，除非另有明确的限定，设置、安装、连接等词语应做广义理解，所属
技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本技术中的具体含义。参照图1，本技术实施例提供一种实验装置，该实验装置用来实现拱结构试件13的力学性能测试。该实验装置主要由两个支座、加载容器14、供应容器16以及抽水泵15组成。拱结构试件13的两端分别固定安装在两个支座上，抽水泵15和供应容器16通过管道17与加载容器14连通，加载容器14悬挂于拱结构试件13的中部下方。启动抽水泵15，供应容器16内的水不断的被输送至加载容器14内，进而实现加载容器14对拱结构试件13的均匀加载，拱结构试件13受到的竖向力不断的变大；抽水泵15停止工作，实现恒载。同时，加载容器14的底部设置有排水开关。当需要实现竖向力的变小时，打开排水开关，加载容器14内的水不断的流出，进而实现了加载容器14对拱结构试件13的均匀减载。为了可以正确地反映拱结构的力学性能表现，该支座可提供面内或面外弹性扭转约束，能够较为准确的模拟拱结构试件13的实际本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种提供面内或面外弹性扭转约束的支座，其特征在于，包括：/n底座，所述底座上形成有两个相间隔的且向上伸出的竖向支撑耳；/n斜撑件，所述斜撑件形成有两个摆动部，两个所述摆动部分别与所述竖向支撑耳两两铰接，使得所述斜撑件可相对底座转动；/n外框件，设置在两个所述竖向支撑耳之间，所述外框件的左、右两侧部分别与所述竖向支撑耳铰接，使得所述外框件可相对底座转动；/n内框件，设置于外框件内部，所述内框件的上、下两侧部分别与所述外框件的上、下两侧部铰接，使得所述内框件可相对外框件转动；/n第一弹性件，可拆卸地连接在所述摆动部与所述外框件之间，提供所述外框件的转动约束力；以及，/n第二弹性件，可拆卸地连接在所述外框件与所述内框件之间，提供所述内框件的转动约束力；/n所述外框件的旋转轴线与所述内框件的旋转轴线相互垂直。/n

【技术特征摘要】
1.一种提供面内或面外弹性扭转约束的支座，其特征在于，包括：
底座，所述底座上形成有两个相间隔的且向上伸出的竖向支撑耳；
斜撑件，所述斜撑件形成有两个摆动部，两个所述摆动部分别与所述竖向支撑耳两两铰接，使得所述斜撑件可相对底座转动；
外框件，设置在两个所述竖向支撑耳之间，所述外框件的左、右两侧部分别与所述竖向支撑耳铰接，使得所述外框件可相对底座转动；
内框件，设置于外框件内部，所述内框件的上、下两侧部分别与所述外框件的上、下两侧部铰接，使得所述内框件可相对外框件转动；
第一弹性件，可拆卸地连接在所述摆动部与所述外框件之间，提供所述外框件的转动约束力；以及，
第二弹性件，可拆卸地连接在所述外框件与所述内框件之间，提供所述内框件的转动约束力；
所述外框件的旋转轴线与所述内框件的旋转轴线相互垂直。


2.根据权利要求1所述的提供面内或面外弹性扭转约束的支座，其特征在于：所述外框件的左、右两侧部分别固定设置有横向突出轴，两个所述横向突出轴分别与两个所述竖向支撑耳转动连接，所述内框件的上、下两侧部分别固定设置有竖向突出轴，两个所述竖向突出轴分别与所述外框件的上、下两侧部铰接，所述第一弹性件为第一扭簧，所述第二弹性件为第二扭簧，所述第一扭簧套装在所述横向突出轴上，所述第二扭簧套装在所述竖向突出轴上，所述第一扭簧和所述第二扭簧的两端均形成有插接部，所述第一扭簧的其中一个插接部插入至所述摆动部上，另外一个插接部插入至所述外框件的左、右两侧部；所述第二扭簧的其中一个插...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘爱荣，黄奕焕，刘璐璐，卢汉文，
申请(专利权)人：广州大学，
类型：新型
国别省市：广东;44