[实用新型]面外约束用钢折架

说明书

技术领域

本实用新型涉及结构试验中的面外约束技术领域，特别是指一种面外约束用钢折架。

背景技术

一般情况下，在结构试验中，试验体的面外失稳问题是影响试验能否成功的一个重要因素。在不同的试验中，对于不同尺寸的试验体，不同的试验加载装置，所采用的面外约束装置也各不相同。

目前，在结构试验中，常用的面外约束措施是侧向辊轴。侧向辊轴一般由槽钢制成的抱梁和可滑动的辊轴两部分组成。侧向辊轴的工作原理是沿着试件的平面，在试件的某一位置布置一对抱梁，每个抱梁通过辊轴来为试件提供侧向支撑。为了避免面外约束装置对试验造成影响，在试件开始加载时，辊轴一般不与试件直接接触，而是在试件与辊轴之间留有一定的空隙，空隙大小一般为试件截面厚度的10％。当给试件施加一定大小的轴向力，试件的面外挠度达到空隙大小时，辊轴与试件接触，开始发挥作用，对试验体施加一个侧向支撑。通过辊轴的可滑动性，可以在一定程度上减少辊轴与试件接触后的摩擦力。

但是，侧向辊轴在试验体的加载过程中，只能够限制试验体的面外平动自由度，而不能够限制试验体的面外转动自由度，因此不能够完全保证试验体不发生面外失稳。同时，在试验中，抱梁通常采用受弯刚度较小的槽钢，其整体刚度较小，在试验过程中采用的数量会相对较多。同时，由于抱梁需要横跨整个试验体，会影响试验过程中试验现象的观察。另一方面，由于试验体制作以及试验体安装的误差，试验体不可避免的存在一定的初始偏心。施加轴压力时，试验体会向初始偏心一侧弯曲直到与辊轴接触，辊轴才能够发挥作用。此时，试验体已经发生了一定程度的面外挠度，试验体已经是非完备体系，当轴压力增大时，容易产生面外失稳。

实用新型内容

本实用新型提供一种能够在试验中有效的防止试验体发生面外失稳的面外约束用钢折架。

为解决上述技术问题，本实用新型提供技术方案如下：

本实用新型提供一种面外约束用钢折架，包括依次连接的第一端板、第一折板、第二折板和第二端板，所述第一端板和第二端板分别用于与加载装置和试验体连接，所述第一端板和第一折板、第一折板和第二折板、第二折板和第二端板之间分别通过铰链轴连接，所述第一折板和第二折板的截面为箱型或槽型。

进一步的，所述第一折板和第二折板的长度均为960±60mm，宽度均为160±20mm，厚度均为30±5mm，所述第一折板的高度为530±30mm，第二折板的高度为600±50mm。

进一步的，所述第一端板和第二端板的宽度均为400±30mm，高度均为600±50mm，厚度均为30mm。

进一步的，所述第一端板和第二端板上分别设置有用于与第一折板和第二折板连接的一对耳板。

进一步的，所述耳板的伸出长度为180±10mm，厚度为30±5mm。

进一步的，所述耳板上开设有直径为80mm的孔。

进一步的，所述第一端板和第二端板上分别设置有4个螺栓孔。

进一步的，所述螺栓孔的直径为34mm，所述螺栓孔之间的距离为300±30mm。

进一步的，所述第一端板、第一折板、第二折板和第二端板的材质均为钢。

本实用新型具有以下有益效果：

在试验过程中，将本实用新型的面外约束用钢折架布置在试验体的左右两侧，并且通过第一端板和第二端板分别于加载装置和试验体进行连接，其中将第一端板固定在加载梁上，第二端板与试验体的加载转换头进行连接，在实际应用过程中，由于折板采用箱型或槽型截面，因此，本实用新型在受弯、受剪以及受扭时均有较大的刚度，铰链轴可以保证本实用新型发生转动。因此，当试验体上施加轴压力时，本实用新型可以在平面内的两个平动以及折板相对于铰链轴发生一个转动自由度上自由活动，而同时对其他三个平年外自由度施加约束从而避免了试验体发生平面外的失稳。

附图说明

图1为本实用新型的面外约束用钢折架的结构示意图；

图2为本实用新型的面外约束用钢折架的俯视结构示意图；

图3是本实用新型的面外约束用钢折架的第一折板、第二折板的主视图；

图4是本实用新型的面外约束用钢折架的第一折板、第二折板的左视图；

图5是本实用新型的面外约束用钢折架的第一折板、第二折板的俯视图；

图6是本实用新型的面外约束用钢折架的第一端板的主视图；

图7是本实用新型的面外约束用钢折架的第一端板的左视图；

图8是本实用新型的面外约束用钢折架的第一端板的俯视图。

具体实施方式