【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及工程结构试验，具体是一种测量树状空间节点受力情况的试验方法。
技术介绍
1、随着钢结构在建筑工程领域中的发展与应用，一些大型公共建筑，如体育场或机场的屋顶均采用空间钢结构制成，并通过多个铸钢节点对空间钢结构进行支撑，以使空间钢结构矗立在地面上。
2、铸钢节点属于树枝状空间节点中的一种，在实际荷载工况下，铸钢节点由于受到多个外力的作用，导致其内部所受应力复杂多变，计算难度较大。铸钢节点中的各个支管形状复杂，且所处位置均不相同；同时各个支管汇聚在主管上，一部分支管受拉，另一部分支管受压，各个支管在同一时刻的受力状态不一，进而使汇聚到主管上的力也各不相同，导致在使用现有技术中的检测设备时，难以准确按照实际的情况对各个支管同时进行施力检测，进而无法有效地还原铸钢节点的实际工作状况。
3、由于树状空间节点的主枝汇集了各个分枝传来的荷载，其需要的反力数值巨大，这造成了制作完全的钢制反力架存在较大难度，导致反力架底部钢梁的尺寸变大，增大了用钢量，影响试验的安全性。
技术实现思路
1、为了避免和克服现有技术中存在的技术问题，本专利技术提供了一种测量树状空间节点受力情况的试验方法及试验方法。本专利技术的装置能够有效而准确地对树状空间节点中的各支管进行静力加载，进而有效地预知树状空间节点整体的工作状况。
2、为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：
3、一种测量树状空间节点受力情况的试验方法，包括以下步骤：
4、s1、构建筏
5、s2、根据空间钢结构的具体结构和受力情况，按照等比例缩小的方式制造对应的树状空间节点，并根据等比例缩小的结果计算该树状空间节点中各个支管相对应的受力情况；
6、s3、将树状空间节点安装在反力架和筏板基础上；
7、s4、根据各个支管的受力情况，确定各个支管对应的测力组件的类型，并将确定好的测力组件安装到反力架上对应的位置处；
8、s5、根据各个支管的受力情况，同时启动各个测力组件对各个支管进行施力，并通过载荷传感器实时调整施力数值，以还原树状空间节点的受力状态。
9、作为本专利技术再进一步的方案：包括筏板基础，所述筏板基础上固定安装有反力架，反力架的内部形成有容纳树状空间节点的容腔；
10、树状空间节点布置在容腔内，且树状空间节点的主管铅垂固接在筏板基础上，容腔的上部空间内布置有可同时对树状空间节点中的各个支管沿对应支管轴向施加设定数值的力并检测树状空间节点所受合力的测力组件。
11、作为本专利技术再进一步的方案：所述反力架包括杆长方向水平布置的横梁，各个横梁依次首尾相接构成回环；回环的下环面上沿着回环环向依次布置有两组以上的用于将回环悬空支撑在筏板基础上的立柱，立柱的底部固接在筏板基础上。
12、作为本专利技术再进一步的方案：回环下方的空间构成安放树状空间节点的容腔；反力架还包括布置在容腔底部且用于对树状空间节点进行水平方向定位的辅助定位架；
13、辅助定位架包括可同轴套设在树状空间节点的主管管身上的锁紧套，锁紧套的外侧沿着锁紧套周向依次布置有数量与立柱数量相适配的定位梁；定位梁的长度方向水平布置，且定位梁的另一端固定连接在对应的立柱上。
14、作为本专利技术再进一步的方案：所述测力组件包括压力组件和拉力组件；
15、所述压力组件包括可同轴固接在支管管口上的封头板，以及同轴套接并可锁定在横梁上的定位套，在定位套和封头板之间抵接安装有与支管同轴布置且对封头板施加轴向压力的压力伸缩杆；压力伸缩杆的伸缩端和封头板的盘面之间压紧布置有用于测量压力伸缩杆施加的压力大小的载荷传感器；
16、所述拉力组件包括可同轴固接在支管管口上的封头板，以及同轴套接并可锁定在横梁上的定位套，在定位套远离封头板的一侧布置有穿心伸缩杆，穿心伸缩杆的轴线与支管的轴线彼此重合；钢绞绳的尾端固定在封头板上，钢绞绳的前端依次穿过定位套和横梁，并由穿心伸缩杆的轴心孔穿出穿心伸缩杆；钢绞绳的前端与限位板彼此固接，穿心伸缩杆的伸缩端抵紧在限位板上，以沿支管轴线拉紧钢绞绳，且在穿心伸缩杆的伸缩端和限位板之间还夹紧布置有用于测量穿心伸缩杆施加的压力大小的载荷传感器。
17、作为本专利技术再进一步的方案：所述定位套同轴滑动布置在横梁上，且定位套的外侧面上沿着定位套轴向依次开设有两组以上的定位螺孔，定位螺孔内旋紧有定位螺栓，且定位螺栓的前端抵紧在横梁的梁身上，以锁定定位套。
18、作为本专利技术再进一步的方案：所述定位套上安装有板面与对应封头板盘面彼此平行的定位板，压力伸缩杆和穿心伸缩杆均垂直布置在对应的定位板上。
19、作为本专利技术再进一步的方案：所述钢绞绳的前端穿过限位板，并同轴套接在锁扣的内部；锁扣构成绳节结构，以避免限位板向钢绞绳前端移动。
20、作为本专利技术再进一步的方案：所述筏板基础为钢筋混凝土结构，包括两根主梁和一根次梁，两根主梁分别布置在次梁的两端，以配合次梁构成h型梁板结构；
21、筏板基础中的钢筋结构包括两组横放的主梁钢筋笼、一组横放的次梁钢筋笼和两组以上的j型柱脚锚栓；
22、j型柱脚锚栓包括两个以上的j型的锚钩，位于同一组j型柱脚锚栓内的各个锚钩绕设定圆周方向依次均匀分布，以构成圆柱形钢筋笼；
23、j型的锚钩底部由下而上勾接在对应钢筋笼的纵筋上，且锚钩的顶部沿铅垂方向由下而上地延伸出混凝土，以构成地脚螺栓。
24、作为本专利技术再进一步的方案：同轴插设在锁紧套内的主管的底部同轴固接有第二法兰盘，第二法兰盘通过主管正下方的地脚螺栓固定安装在筏板基础上；
25、各个立柱的底部均固接有第一法兰盘，各个立柱均通过第一法兰盘与对应的地脚螺栓配合，以固定安装在筏板基础上。
26、与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：
27、1、本专利技术中由于树状空间节点主管所受的合力较大，使用钢制的反力架与筏板基础协同受力，将试验用的钢制反力架设计成不完全的自反力装置，能够有效地减少反力架的用钢量，并同时增加反力架在试验过程中的可靠性。
28、2、本专利技术中反力架的四个柱脚位置处和树状空间节点中主管底部的柱脚位置处，均会受到铅垂向上的拉拔力，于是采用筏板基础来代替抗拔桩基础和大体积的独立基础，并通过利用主梁和次梁将各个柱脚处受到的力有效地传递给筏板基础，使得装置整体受力分配更加合理。
29、3、本专利技术采用的j型的锚钩，与主梁和次梁配合，能够形成稳定的受力连接，进而保证试验过程的稳定，同时也能够减少钢材的用料和混凝土的用料，降低试验成本。
30、4、本专利技术在树状中间节点的柱脚处和反力架的各个柱脚处设置了定位梁，可以解决试验中由于各个支管受力大小和受力方向的差异，导致主管底部的柱脚处产生较大的水平剪力，从而出现主管底部的柱脚处产生滑移的现象。
31、5、本本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种测量树状空间节点受力情况的试验方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种测量树状空间节点受力情况的试验方法，其特征在于，包括筏板基础（10），所述筏板基础（10）上固定安装有反力架（20），反力架（20）的内部形成有容纳树状空间节点（30）的容腔；
3.根据权利要求2所述的一种测量树状空间节点受力情况的试验方法，其特征在于，所述反力架（20）包括杆长方向水平布置的横梁（21），各个横梁（21）依次首尾相接构成回环；回环的下环面上沿着回环环向依次布置有两组以上的用于将回环悬空支撑在筏板基础（10）上的立柱（22），立柱（22）的底部固接在筏板基础（10）上。
4.根据权利要求3所述的一种测量树状空间节点受力情况的试验方法，其特征在于，回环下方的空间构成安放树状空间节点（30）的容腔；反力架（20）还包括布置在容腔底部且用于对树状空间节点（30）进行水平方向定位的辅助定位架（24）；
5.根据权利要求4所述的一种测量树状空间节点受力情况的试验方法，其特征在于，所述测力组件（40）包括压力组件（42）和拉力组件
6.根据权利要求5所述的一种测量树状空间节点受力情况的试验方法，其特征在于，所述定位套（405）同轴滑动布置在横梁（21）上，且定位套（405）的外侧面上沿着定位套（405）轴向依次开设有两组以上的定位螺孔（4051），定位螺孔（4051）内旋紧有定位螺栓（4052），且定位螺栓（4052）的前端抵紧在横梁（21）的梁身上，以锁定定位套（405）。
7.根据权利要求6所述的一种测量树状空间节点受力情况的试验方法，其特征在于，所述定位套（405）上安装有板面与对应封头板（402）盘面彼此平行的定位板（406），压力伸缩杆（421）和穿心伸缩杆（412）均垂直布置在对应的定位板（406）上。
8.根据权利要求7所述的一种测量树状空间节点受力情况的试验方法，其特征在于，所述钢绞绳（411）的前端穿过限位板（413），并同轴套接在锁扣（414）的内部，锁扣（414）构成绳节结构，以避免限位板（413）向钢绞绳（411）前端移动。
9.根据权利要求8所述的一种测量树状空间节点受力情况的试验方法，其特征在于，所述筏板基础（10）为钢筋混凝土结构，包括两根主梁和一根次梁，两根主梁分别布置在次梁的两端，以配合次梁构成梁板结构；
10.根据权利要求9所述的一种测量树状空间节点受力情况的试验方法，其特征在于，同轴插设在锁紧套（242）内的主管（31）的底部同轴固接有第二法兰盘（33），第二法兰盘（33）通过主管（31）正下方的地脚螺栓固定安装在筏板基础（10）上；
...【技术特征摘要】
1.一种测量树状空间节点受力情况的试验方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种测量树状空间节点受力情况的试验方法，其特征在于，包括筏板基础（10），所述筏板基础（10）上固定安装有反力架（20），反力架（20）的内部形成有容纳树状空间节点（30）的容腔；
3.根据权利要求2所述的一种测量树状空间节点受力情况的试验方法，其特征在于，所述反力架（20）包括杆长方向水平布置的横梁（21），各个横梁（21）依次首尾相接构成回环；回环的下环面上沿着回环环向依次布置有两组以上的用于将回环悬空支撑在筏板基础（10）上的立柱（22），立柱（22）的底部固接在筏板基础（10）上。
4.根据权利要求3所述的一种测量树状空间节点受力情况的试验方法，其特征在于，回环下方的空间构成安放树状空间节点（30）的容腔；反力架（20）还包括布置在容腔底部且用于对树状空间节点（30）进行水平方向定位的辅助定位架（24）；
5.根据权利要求4所述的一种测量树状空间节点受力情况的试验方法，其特征在于，所述测力组件（40）包括压力组件（42）和拉力组件（41）；
6.根据权利要求5所述的一种测量树状空间节点受力情况的试验方法，其特征在于，所述定位套（405）同轴滑动布置在横梁（21）上，且定位套（405）的外...
【专利技术属性】
技术研发人员：高鹏，吴思文，尹宗成，王志强，杨璇，朱杰，刘小飞，程启龙，王继超，赵越，
申请(专利权)人：合肥工业大学，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。