[发明专利]一种通用K形节点多向加载装置及方法

说明书

本发明一种通用K形节点多向加载装置及方法，所述装置包括反力框架，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；主材拉压加载装置包括张拉千斤顶，以及可拆卸连接在反力框架中的活动承压箱和反力装置；K形节点的主材一端与反力框架固定设置，另一端为加载端；辅材拉压加载装置包括固定在反力框架内的压式千斤顶和拉式千斤顶，压式千斤顶与对应K形节点的辅材同轴设置用于压力加载，拉式千斤顶的活塞内拉杆与对应K形节点的辅材同轴固定用于拉力加载。本发明分别对主材和辅材的压式多向加载装置及拉式多向加载装置的基础上调整管材间连接角度实现节点的多角度受力试验，通过液压千斤顶对管材节点平面外施加张力和压力。

技术领域

本发明涉及强度试验转接装置范围，具体为一种通用K形节点多向加载装置及方法。

背景技术

随着我国电力行业的发展，电压等级不断提高，对输电塔的结构设计、钢材强度提出了更高的要求。同传统角钢构件相比，钢管构件风压小、刚度大、结构简洁、传力清晰的特点，能够充分发挥材料的承载性能，适合在荷载较大的铁塔中采用，具有显著的综合经济效益和社会效益。

钢管管板节点和相贯节点是钢管输电塔常用的节点型式，其节点力学性能尤其是结构强度的稳定性直接影响到输电塔的安全。近年来，随着输送电压等级的提高，输电塔的高度不断提高，输电塔所承受的荷载越来越大，节点受力也越来越复杂。然而目前对管板类节点的受力性能研究还不够深入，国内外规范也未对此类节点极限承载力做出详细的规定，缺乏相应可供实际工程设计使用的计算分析方法，试验研究成为检验节点承载力性能最可靠的方式。

为观测K型节点的破坏机理及破坏形式，找出节点受力特点，为K型节点的设计提供一定的依据，现有的试验装置的功能较为单一，对于K型节点多种受力情况的试验无法做到通用要求，无法满足此类节点的多种不同要求的力学性能试验，一一对各种情况进行试验，不仅工作量大，试验成本高，而且试验效率小，不利于试验的顺利进行。

发明内容

针对现有技术中存在的问题，本发明提供一种通用K形节点多向加载装置及方法，工作量少，试验成本低，提高试验效率，能够促进试验的顺利进行。

本发明是通过以下技术方案来实现：

一种通用K形节点多向加载装置，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，以及可拆卸连接在反力框架中的活动承压箱和反力装置；K形节点的主材一端与反力框架固定设置，另一端为加载端；

当对主材进行压力加载时，张拉千斤顶正向固定在长度可调的活动承压箱上，张拉千斤顶的输出端与主材加载端对接加压；

当对主材进行拉力加载时，张拉千斤顶反向固定在反力装置内，张拉千斤顶的输出端与主材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和拉式千斤顶，压式千斤顶与对应K形节点的辅材同轴设置用于压力加载，拉式千斤顶的活塞内拉杆与对应K形节点的辅材同轴固定用于拉力加载。

优选的，反力框架由上下的顶部型钢和底部型钢，以及左右两个钢板焊接架固定连接形成。

优选的，主材一端通过法兰固定在反力框架内固定设置的水平固定承压箱上，张拉千斤顶通过承压盖帽与主材对接加压。

优选的，反力装置包括顶板和平行于主材设置的至少两个螺杆；螺杆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；张拉千斤顶固定在顶板靠近反力框架的一侧。

优选的，还包括活塞拉杆；当对主材进行拉力加载时，活塞拉杆一端与张拉千斤顶的输出端同轴固定，另一端同轴穿套轴向限位的螺栓盘，螺栓盘与主材加载端同轴固定连接。