[发明专利]一种通用K形节点多向加载装置及方法

权利要求书

1.一种通用K形节点多向加载装置，其特征在于，包括反力框架，以及设置在反力框架中的主材拉压加载装置和辅材拉压加载装置；

所述的主材拉压加载装置包括张拉千斤顶(5)，以及可拆卸连接在反力框架中的活动承压箱(6)和反力装置；K形节点的主材(13)一端与反力框架固定设置，另一端为加载端；

当对主材(13)进行压力加载时，张拉千斤顶(5)正向固定在长度可调的活动承压箱(6)上，张拉千斤顶(5)的输出端与主材(13)加载端对接加压；

当对主材(13)进行拉力加载时，张拉千斤顶(5)反向固定在反力装置内，张拉千斤顶(5)的输出端与主材(13)加载端固定连接施加拉力；

所述的辅材拉压加载装置包括固定在反力框架内的压式千斤顶(8)和拉式千斤顶(10)，压式千斤顶(8)与对应K形节点的辅材同轴设置用于压力加载，拉式千斤顶(10)的活塞内拉杆(23)与对应K形节点的辅材同轴固定用于拉力加载。

2.根据权利要求1所述的一种通用K形节点多向加载装置，其特征在于，所述的反力框架由上下的顶部型钢(2)和底部型钢(1)，以及左右两个钢板焊接架(3)固定连接形成。

3.根据权利要求1所述的一种通用K形节点多向加载装置，其特征在于，主材(13)一端通过法兰(12)固定在反力框架内固定设置的水平固定承压箱(4)上，张拉千斤顶(5)通过承压盖帽(20)与主材(13)对接加压。

4.根据权利要求1所述的一种通用K形节点多向加载装置，其特征在于，所述的反力装置包括顶板和平行于主材(13)设置的至少两个螺杆(22)；螺杆(22)一端穿套限位在反力框架上，另一端穿套设置顶板并对顶板限位；张拉千斤顶(5)固定在顶板靠近反力框架的一侧。

5.根据权利要求1所述的一种通用K形节点多向加载装置，其特征在于，还包括活塞拉杆(21)；当对主材(13)进行拉力加载时，活塞拉杆(21)一端与张拉千斤顶(5)的输出端同轴固定，另一端同轴穿套轴向限位的螺栓盘(14)，螺栓盘(14)与主材(13)加载端同轴固定连接。

6.根据权利要求1所述的一种通用K形节点多向加载装置，其特征在于，压式千斤顶(8)通过调角固定承压箱(7)与反力框架固定连接，压式千斤顶(8)通过承压盖帽(20)与主材(13)和对应的辅材对接加压。

7.根据权利要求1所述的一种通用K形节点多向加载装置，其特征在于，所述的拉式千斤顶(10)通过千斤顶固定箱(9)与反力框架固定连接；千斤顶固定箱(9)内固定有钢槽(11)，钢槽(11)设置在对应辅材的延伸线上，拉式千斤顶(10)置于钢槽(11)内固定，拉式千斤顶(10)输出端依次通过活塞内拉杆(23)和拉伸连接件(17)与对应辅材同轴连接。

8.一种通用K形节点多向加载方法，其特征在于，基于权利要求1-7任意一项所述的通用K形节点多向加载装置，包括以下步骤，

步骤1，根据试件K形节点的加载要求，确定对应的压式千斤顶(8)和拉式千斤顶(10)数量和位置，并将张拉千斤顶(5)、压式千斤顶(8)和拉式千斤顶(10)安装至指定位置；

步骤2，主材(13)一端固定在反力框架上，下端放置支撑件使其与张拉千斤顶(5)对中；将压式千斤顶(8)和拉式千斤顶(10)与对应的辅材对中，保证各构件轴心受力；

步骤3，加载时，先通过张拉千斤顶(5)对节点施加轴向压力或拉力至设计荷载；

步骤4，通过对应的压式千斤顶(8)或拉式千斤顶(10)，对辅材同时施加分级压或拉荷载，直到试件破坏。

9.根据权利要求8所述的一种通用K形节点多向加载方法，其特征在于，步骤3中，张拉千斤顶(5)对节点施加轴向压力时，张拉千斤顶(5)通过调节活动承压箱(6)的长度，对不同长度试件进行压力加载。

10.根据权利要求8所述的一种通用K形节点多向加载方法，其特征在于，步骤3中，张拉千斤顶(5)对节点施加轴向拉力时，张拉千斤顶(5)通过反力装置中的顶板固定，活塞拉杆(21)穿过张拉千斤顶(5)内部分别连接张拉千斤顶(5)和主材(13)，通过调节螺杆(22)长度，调节顶板位置，对不同长度试件进行拉力加载。