钢管混凝土桁式混合结构力学性能试验装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及钢管混凝土桁式混合结构受力试验技术领域，提供一种钢管混凝土桁式混合结构力学性能试验装置及方法。其中，装置包括：轴向力荷载机构，包括第一座体、第二座体及第一直线驱动机构，第一直线驱动机构分别与第一座体和弹性缓冲组件相连接，钢管混凝土桁式混合结构的两端分别与弹性缓冲组件和第二座体连接；侧向力荷载机构，包括反力座、第二直线驱动机构及套箍组件，套箍组件套装于钢管混凝土桁式混合结构外侧，第二直线驱动机构的第一端与反力座连接，第二端与套箍组件连接；侧向限位装置，与钢管混凝土桁式混合结构的侧壁相抵，可在避免钢管混凝土桁式混合结构面外失稳的前提下，研究荷载对于钢管混凝土桁式混合结构力学性能的影响。力学性能的影响。力学性能的影响。

【技术实现步骤摘要】
钢管混凝土桁式混合结构力学性能试验装置及方法


[0001]本专利技术涉及钢管混凝土桁式混合结构受力试验
，尤其涉及一种钢管混凝土桁式混合结构力学性能试验装置及方法。

技术介绍

[0002]钢管混凝土桁式混合结构具有承载力高、整体性强等优点，被广泛应用于重大基础设施主体结构中。由于在使用阶段长期承受自重、外部荷载等，钢管混凝土桁式混合结构会发生结构徐变，从而会影响钢管混凝土桁式混合结构的力学性能。因此，研究长期荷载作用对钢管混凝土桁式混合结构的结构性能的影响具有十分重要的应用背景。

技术实现思路

[0003]本专利技术提供一种钢管混凝土桁式混合结构力学性能试验装置及方法，可在避免钢管混凝土桁式混合结构面外失稳的前提下，对钢管混凝土桁式混合结构施加荷载，以便于研究荷载对钢管混凝土桁式混合结构的结构性能的影响。
[0004]本专利技术提供的一种钢管混凝土桁式混合结构力学性能试验装置，包括：
[0005]轴向力荷载机构，包括第一座体、第二座体、弹性缓冲组件及第一直线驱动机构，所述第一直线驱动机构的第一端与所述第一座体连接，第二端与所述弹性缓冲组件相连接，钢管混凝土桁式混合结构的两端分别用于与所述弹性缓冲组件和所述第二座体连接；
[0006]侧向力荷载机构，包括反力座、第二直线驱动机构及套箍组件，所述套箍组件用于可拆卸地套装在所述钢管混凝土桁式混合结构的外周侧，所述第二直线驱动机构的第一端与所述反力座连接，第二端与所述套箍组件连接；
[0007]侧向限位装置，用于与所述钢管混凝土桁式混合结构的侧壁相抵，所述钢管混凝土桁式混合结构的两侧均设有所述侧向限位装置。
[0008]根据本专利技术提供的一种钢管混凝土桁式混合结构力学性能试验装置，所述弹性缓冲组件包括碟簧组、压力传感器、连接轴及导向座；
[0009]所述第一直线驱动机构的第二端与所述碟簧组的第一端相抵，所述碟簧组的第二端通过所述压力传感器与所述连接轴的第一端相抵；
[0010]所述连接轴的第二端可滑动地穿过所述导向座，并与所述钢管混凝土桁式混合结构的第一端铰接，所述钢管混凝土桁式混合结构的第二端与所述第二座体铰接。
[0011]根据本专利技术提供的一种钢管混凝土桁式混合结构力学性能试验装置，所述套箍组件设置有供所述钢管混凝土桁式混合结构的弦杆置入的定位槽；
[0012]所述套箍组件设置为可拆装的框架结构。
[0013]根据本专利技术提供的一种钢管混凝土桁式混合结构力学性能试验装置，还包括环箍组件和导向板，所述侧向限位装置包括安装座和牛眼轴承；
[0014]所述环箍组件用于套装在所述钢管混凝土桁式混合结构的弦杆，所述导向板与所述环箍组件相连接；
[0015]所述牛眼轴承设置于所述安装座上并且与所述导向板相抵；
[0016]相对设置于所述钢管混凝土桁式混合结构两侧的两个所述安装座通过螺纹连接件相连接。
[0017]根据本专利技术提供的一种钢管混凝土桁式混合结构力学性能试验装置，所述环箍组件包括通过螺纹连接件相连接的两个连接块，两个所述连接块之间设有用于供所述钢管混凝土桁式混合结构的弦杆置入的凹槽，所述导向板与所述连接块相连接。
[0018]根据本专利技术提供的一种钢管混凝土桁式混合结构力学性能试验装置，还包括与所述套箍组件连接的加强座；
[0019]所述第二直线驱动机构的第二端通过所述加强座与所述套箍组件连接。
[0020]根据本专利技术提供的一种钢管混凝土桁式混合结构力学性能试验装置，所述第二直线驱动机构的第一端与所述反力座铰接，所述第二直线驱动机构的第二端与所述套箍组件铰接连接，且所述第二直线驱动机构与所述套箍组件之间的铰接轴线与所述第一直线驱动机构的伸缩方向相垂直。
[0021]根据本专利技术提供的一种钢管混凝土桁式混合结构力学性能试验装置，还包括位移计；
[0022]所述位移计设置于所述第二直线驱动机构的第二端，所述位移计用于测量所述第二直线驱动机构的第二端的位移。
[0023]根据本专利技术提供的一种钢管混凝土桁式混合结构力学性能试验装置，还包括长期加载装置；
[0024]所述长期加载装置包括拉压传感器、连接杆及固定螺母，所述钢管混凝土桁式混合结构的两端均设有连接板；
[0025]所述拉压传感器的两端均连接有所述连接杆，并且两个所述连接杆分别穿过两个所述连接板并与所述固定螺母螺纹配合。
[0026]本专利技术还提供一种钢管混凝土桁式混合结构力学性能试验方法，基于如上所述的钢管混凝土桁式混合结构力学性能试验装置实施，所述试验方法包括步骤：
[0027]将长期加载装置连接于钢管混凝土桁式混合结构，利用反力座及直线驱动机构沿钢管混凝土桁式混合结构的轴向施加荷载，旋拧固定螺母后，将直线驱动机构进行卸载，并在确定拉压传感器的数值未达到预设荷载值时，再利用直线驱动机构施加荷载并调整固定螺母的松紧，直至将直线驱动机构卸载后拉压传感器的数值达到预设荷载值；
[0028]经过预设时长，将所述钢管混凝土桁式混合结构与所述轴向力荷载机构相连接；
[0029]利用所述轴向力荷载机构对所述钢管混凝土桁式混合结构施加轴向荷载，当所述轴向力荷载机构施加的轴向荷载与所述长期加载装置施加的荷载等效时，拆除所述长期加载装置；
[0030]将所述钢管混凝土桁式混合结构分别与侧向力荷载机构和侧向限位装置相连接；
[0031]利用所述侧向力荷载机构对所述钢管混凝土桁式混合结构施加单向荷载和/或往复荷载。
[0032]本专利技术提供的钢管混凝土桁式混合结构力学性能试验装置至少具有以下功能及优点：
[0033]一、通过第一直线驱动机构、弹性缓冲组件、第一座体和第二座体能够为钢管混凝
土桁式混合结构提供稳定的轴向荷载。
[0034]二、通过套箍组件套装于钢管混凝土桁式混合结构的外周侧，并通过第二直线驱动机构拉压套箍组件，能为钢管混凝土桁式混合结构提供侧向的持续荷载或者往复荷载。
[0035]三、通过侧向限位装置能够用于对钢管混凝土桁式混合结构的侧向进行限位，使得钢管混凝土桁式混合结构的形变只发生于轴向力与侧向力所限定的平面内，防止钢管混凝土桁式混合结构发生面外失稳的问题。钢管混凝土桁式混合结构力学性能试验装置能够在避免钢管混凝土桁式混合结构面外失稳的前提下，为钢管混凝土桁式混合结构提供轴向荷载和侧向荷载，以便于研究荷载对于钢管混凝土桁式混合结构力学性能的影响。
[0036]四、钢管混凝土桁式混合结构力学性能试验装置可通过第一直线驱动机构代替或模拟长期轴向荷载，并可在通过轴向力荷载机构提供等效的长期轴向荷载的过程中，通过侧向力荷载机构为钢管混凝土桁式混合结构提供持续的或者往复的侧向荷载，从而使得本专利技术提供的钢管混凝土桁式混合结构力学性能试验装置能够进行在长期荷载作用下，钢管混凝土桁式混合结构压弯剪复合受力试验与往复加载的试验，以便于研究长期荷载作用对于钢管混凝土桁式混合结构的静力性能和抗震性能的影响。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种钢管混凝土桁式混合结构力学性能试验装置，其特征在于，包括：轴向力荷载机构，包括第一座体、第二座体、弹性缓冲组件及第一直线驱动机构，所述第一直线驱动机构的第一端与所述第一座体连接，第二端与所述弹性缓冲组件相连接，钢管混凝土桁式混合结构的两端分别用于与所述弹性缓冲组件和所述第二座体连接；侧向力荷载机构，包括反力座、第二直线驱动机构及套箍组件，所述套箍组件用于可拆卸地套装在所述钢管混凝土桁式混合结构的外周侧，所述第二直线驱动机构的第一端与所述反力座连接，第二端与所述套箍组件连接；侧向限位装置，用于与所述钢管混凝土桁式混合结构的侧壁相抵，所述钢管混凝土桁式混合结构的两侧均设有所述侧向限位装置。2.根据权利要求1所述的钢管混凝土桁式混合结构力学性能试验装置，其特征在于，所述弹性缓冲组件包括碟簧组、压力传感器、连接轴及导向座；所述第一直线驱动机构的第二端与所述碟簧组的第一端相抵，所述碟簧组的第二端通过所述压力传感器与所述连接轴的第一端相抵；所述连接轴的第二端可滑动地穿过所述导向座，并与所述钢管混凝土桁式混合结构的第一端铰接，所述钢管混凝土桁式混合结构的第二端与所述第二座体铰接。3.根据权利要求1所述的钢管混凝土桁式混合结构力学性能试验装置，其特征在于，所述套箍组件设置有供所述钢管混凝土桁式混合结构的弦杆置入的定位槽；所述套箍组件设置为可拆装的框架结构。4.根据权利要求1所述的钢管混凝土桁式混合结构力学性能试验装置，其特征在于，还包括环箍组件和导向板，所述侧向限位装置包括安装座和牛眼轴承；所述环箍组件用于套装在所述钢管混凝土桁式混合结构的弦杆，所述导向板与所述环箍组件相连接；所述牛眼轴承设置于所述安装座上并且与所述导向板相抵；相对设置于所述钢管混凝土桁式混合结构两侧的两个所述安装座通过螺纹连接件相连接。5.根据权利要求4所述的钢管混凝土桁式混合结构力学性能试验装置，其特征在于，所述环箍组件包括通过螺纹连接件相连接的两个连接块，两个所述连接块之间设有用于供所述钢管混凝土桁式混合结构的弦杆置入的凹槽，所述导向板与所述连接块相连接。6.根据权利要求1所述的钢管混...

【专利技术属性】
技术研发人员：韩林海，梁展硕，马丹阳，
申请(专利权)人：清华大学，
类型：发明
国别省市：