一种适用于不同截面构件的受压试验用端板

摘要

本发明公开一种适用于不同截面构件的受压试验用端板，属于结构工程试验技术领域，受压试验用端板位于构件与试验边界之间，受压试验用端板包括端板基底板、限位块和螺栓，所述限位块焊接于所述端板基底板四周，所述螺栓贯穿限位块并与所述限位块螺纹连接，以限制构件端部的水平自由度。本发明适用于多种截面形式和尺寸的构件，并可拆卸并重复使用，在基本受压构件的试验研究中具有广阔的应用前景。

说明书

技术领域

本发明属于结构工程试验技术领域，具体涉及一种适用于不同截面构件的受压试验用端板。

背景技术

基本受压构件，如柱子，桁架杆件等是结构中的主要单元，其受压性能的研究也是学术与工程界的一个重点方向。伴随工程结构材料和新型结构体系的不断发展，采用这些材料和结构体系的基本受压构件也经常需要通过试验的手段来研究其受压性能。

在受压试验中需要使用端板来连接构件和试验边界，以实现构件与试验边界之间的固结，而在以往试验中常常采用在构件端部焊接或现浇一块强度较高的端板，再通过该端板与试验边界进行可靠连接，这种端板的设置方式需要为每一个构件的两端单独加工一块端板，每个构件完成试验后，配套的两个端板因与构件为焊接或浇筑在一起，无法方便且无损伤的拆卸，所以通常只能废弃。而在试验研究中通常需要进行大量的构件试验以进行不同参数的分析，这也就伴随着大量的端板废弃，浪费了大量的钢材和混凝土材料，与生态环保和可持续发展的理念不相符。

除对材料造成较大浪费外，因焊接变形和浇筑精度的问题，端板平面的平整体较差，容易出现构件端部截面受压不均匀的问题，造成构件几何对中和物理对中困难，很多需要对端板进行打磨，但端板平面较大，打磨费时费力。

除与构件焊接或浇筑为一体的端板外，还有采用在一块厚端板开槽或焊接限位板的方式来实现可拆卸和重复使用的受压试验用端板，但因开槽和焊接限位板的位置固定，仅适用于相同截面尺寸的构件，所以这种可拆卸端板的适用性较差。且因为构件加工误差和几何初始缺陷的影响，构件截面难免存在尺寸误差，这种端板就难以完全约束构件的水平自由度，甚至出现安装困难的情况，实用性较差。

因此，如何提供一种适用于多种截面形式和尺寸的可拆卸并重复使用的受压试验用端板是本领域技术人员亟需解决的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种适用于不同截面构件的受压试验用端板，能够拆卸并重复使用，以节约试验材料，并提升构件受压试验中的对中效率。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种适用于不同截面构件的受压试验用端板，受压试验用端板位于构件与试验边界之间，受压试验用端板包括端板基底板、限位块和螺栓，所述限位块焊接于所述端板基底板四周，所述螺栓贯穿限位块并与所述限位块螺纹连接，以限制构件端部的水平自由度。

进一步的，所述端板基底板为高硬度的厚钢板，表面经过铣平，所述端板基底板与试验边界用螺栓连接。

进一步的，所述限位块的位置根据所约束构件截面的形状进行布置。

进一步的，所述螺栓与所约束构件端部之间设置有垫块。

进一步的，所述垫块在与所述螺栓的接触面开有圆孔，孔径稍大于所述螺栓直径，开孔深度为所述垫块厚度的一半。

进一步的，所述端板基底板与限位块之间设置有活动限位板，所述活动限位板侧面设置有内螺纹孔，所述螺栓通过所述活动限位板与所述限位块共同限制构件端部水平自由度。

本发明的有益效果是：

1.该受压试验用端板通过螺栓来限制构件端部的水平自由度，可以进行便捷的拆卸与组装，以便重复利用；

2.限位块设置于端板四周，通过螺栓传力进行限位，可通过调节螺栓来控制构件的对中位置，实现轴压与偏压的调节；

3.因加工的端板平面是经过铣平的，平整度较高，不存在受压不均匀的问题，而构件端部截面的加工不平整，因截面积较小，也较容易处理；

4.构件端部的同一平面通过多个螺栓进行限制，以应对构件平面因几何初始缺陷影响而存在的不平整问题。

5.限位块与活动限位板的配合，能够有效限制构件端部水平自由度，可适用于多种不同的截面构件。

附图说明

图1附图为本发明的立体示意图。

图2附图为图1的主视图。

图3附图为图1的侧视图。

图4附图为图1的俯视图。

图5附图为为图1中垫块示意图。

图6附图为为图1中垫块的剖视图。

图7附图为为图1中活动限位板示意图。

图8附图为图7的正面示意图。

图9附图为图7的侧面示意图。

图10附图为适用于箱形截面构件的活动限位板示意图。

图11附图为图10的侧面示意图。

1-端板基底板，2-限位块，3-螺栓，4-垫块，5-活动限位板，6-构件，7-试验边界，8-内螺纹孔，9-锁紧螺栓。

具体实施方式

下面将结合附图及具体实施例对本发明作进一步详细说明。

实施例1

请参阅附图1-6，本发明提供了一种受压试验用端板，受压试验用端板位于构件与试验边界之间，包括端板基底板1、限位块2，螺栓3、垫块4、活动限位板5和锁紧螺栓9。端板基底板1为高硬度的厚钢板，表面经过铣平。试验现场将端板基底板1通过螺栓固定在试验边界7上，限位块2焊接于端板基底板1四周，呈矩形排布，螺栓3螺纹连接于限位块2上，螺栓3为全牙螺栓。

试验时如图7-9所示，构件6为H形截面构件，将构件6置于端板基底板1上，活动限位板5对称布置在构件6中部腹板两侧，活动限位板5与构件6两侧翼板平行方向内部中空，中空宽度大于螺栓3直径，螺栓3可贯穿活动限位板5对构件6的中部腹板进行限位，活动限位板5的一侧侧面设置有内螺纹孔8，内螺纹孔8螺纹连接有锁紧螺栓9，锁紧螺栓9抵靠在构件6一侧翼板上与活动限位板5辅助对构件6进行限位，保证构件6各个平面水平自由度都被限制，在螺栓3与构件6之间放置垫块4，垫块4在与螺栓3的接触面开有圆孔，孔径稍大于螺栓3直径，开孔深度为垫块4厚度的一半，垫块4的设置增加了与构件6的接触面积，能够更好的限制构件6端部的水平自由度，根据构件6尺寸锁紧锁紧螺栓9和螺栓3，通过调节螺栓3实现构件6的对中，实现对构件6端部水平自由度的限制。

由于本发明采用上述机构，通过螺栓3来限制构件6端部的水平自由度，构件6与受压试验用端板分开，使受压试验用端板方便拆卸，能够重复使用，相对传统的一次性端板可以大量节省试验材料，绿色环保，节约试验经费；同时因限位块2分布在端板基底板1四周，通过螺栓3传力来进行构件6端部水平自由度的限制，可以通过松紧螺栓3的方式非常方便的调节构件6的位置，完成构件6的几何对中和偏压时偏心距离的调节；而且因该端板基底板1中钢板的加工平整度很高，对构件6端部截面的磨平处理也较简单，所以也提高了构件6物理对中的效率。构件6对中效果也明显好于传统端板，在基本受压构件的试验研究中具有广阔的应用前景。

实施例2

针对另一种箱形截面构件，除采用实施例1中的结构外，活动限位板5结构替换为如图10和图11所示结构，活动限位板5整体为田字结构，田字结构加工简单且更加节省钢材，减轻了重量方便活动限位板5的拿取拆卸，田字结构中间有加强肋，强度更高，结构稳定可靠，活动限位板5的4个侧面设置有内螺纹孔8，锁紧螺栓9连接于内螺纹孔8中，通过调节锁紧螺栓9，将活动限位板5安装于箱型截面构件内部，再通过调节螺栓3，完成箱形截面构件端部水平自由度的限制。本实施例除实施例1中的优点外，通过活动限位板5与限位块2共同对箱形截面构件进行限制，保证箱形截面构件不会因为螺栓3的挤压而产生变形。

构件还可为其他形状，活动限位板5的形状可以根据构件形状的不同进行更换，与其匹配，锁紧螺栓9的布设位置也可进行适应性调整。

以上所述，仅是本发明较佳实施例而已，并非对本发明的技术范围作任何限制，故凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何细微修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。