一種懸挑結構中節點的加載方法
【專利摘要】本發明公開了一種懸挑結構中節點的加載方法，具體包括如下步驟：步驟1：制作加載節點；步驟2：制作加載裝置。步驟3：在懸挑結構中安裝加載裝置：將加載裝置放置在水平硬化混凝土地板上，調整底板的厚度或墊板的數量調節加載裝置的高度，使滾動柱剛好接觸需要施加力的構件下方，從而將加載裝置支撐在懸挑結構中。本發明的方法當構件發生位移時，構件仍然在節點的切線方向上，只是接觸面的位置發生了變化，但是接觸面面積未發生變化，保證了接觸面不變，且施力方向仍與構件垂直。使得施加的力全部作用在構件上，能夠簡便且準確的計量構件承受了多大的力。
【專利說明】一種懸挑結構中節點的加載方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及實驗監測領域，是一種懸挑結構中節點的加載方法。
【背景技術】
[0002]在懸挑結構端部施加荷載時，當荷載增大，構件發生變形時，懸挑構件端部會圍繞固定端產生位移，而加載裝置是固定的，不能夠在加載過程中時刻保持加載節點與構件垂直，會導致加載點位置偏移。現有的加載過程如圖2所示，當構件在力的作用下發生由a位置變化到b、c或d位置時，由于構件的位移變化導致加載點與構件的接觸位置發生變化。在a位置時加載點和構件接觸點與在d位置時的接觸點不同，S卩加載力在構件上的作用點位置發生了變化，如圖6 (a)和圖6 (C)所示的情況，接觸部分由一個面變為一個點；且在加載時，加載裝置施力的方向是與構件垂直的，能夠保證加載裝置施加的力全部作用在構件上，但當施力節點與構件的接觸變為一個點時，施力方向與構件不再垂直，施加的力不能全部作用在構件上，無法計量構件承受了多大的力。
【發明內容】
[0003]針對現有技術中存在的構件發生位移時施力節點與構件的接觸面面積變化且施力方向不再與構件垂直的問題，本發明的目的在于，提供一種懸挑結構中節點的加載方法，該方法加載的節點在施力過程中，當構件發生位移時，構件仍然在節點的切線方向上，保證了接觸面不變，且施力方向仍與構件垂直。
[0004]為了達到上述目的，本發明采用如下的技術方案予以解決:
[0005]一種懸挑結構中節點的加載方法，具體包括如下步驟:
[0006]步驟1:制作加載節點:
[0007]所述加載節點包括滾動柱和墊板，其上半部分的中部設有一長方形槽，該槽的長度大于滾動柱的長度，其深度小于滾動柱的底面半徑；滾動柱置于該長方形槽內；
[0008]步驟2:制作加載裝置:
[0009]所述加載裝置包括加載節點、頂托、稱重傳感器、底托和液壓千斤頂；其中，所述頂托包括下端帶有螺紋的頂托柱體以及固連在頂托柱體上的托板；所述底托包括上端帶有螺紋的底托柱體、連接板和套圈；底托柱體通過連接板固定在套圈上方；套圈為圓形筒；頂托的頂托柱體螺接在稱重傳感器的上方；底托的底托柱體螺接在稱重傳感器的下方；底托的套圈安裝固定在液壓千斤頂的上方；頂托的托板上安裝墊板。
[0010]步驟3:在懸挑結構中安裝加載裝置:
[0011]將加載裝置放置在水平硬化混凝土地板上，調整底板的厚度或墊板的數量調節加載裝置的高度，使滾動柱剛好接觸需要施加力的構件下方，從而將加載裝置支撐在懸挑結構中。
[0012]進一步的，所述滾動柱為一圓柱，墊板為長方形。
[0013]進一步的，所述加載節點中的墊板上設置的槽為長方形。[0014]進一步的，所述液壓千斤頂的底部墊有底板。
[0015]進一步的，所述底板的長度為40cm、寬度為40cm、厚1cm。
[0016]進一步的，所述滾動柱為直徑2cm長度5cm的圓柱型鋼塊；墊板為IOcmX IOcmX Icm的鋼板；鋼板中部槽的深度為1cm、長度為6cm、寬度為3cm。
[0017]與現有技術相比，本發明的節點加載方法的優點在于:
[0018]在開始加載時，構件的方向即在節點的切線方向，接觸面為圓周面的一部分；當構件發生位移時，構件仍然在節點的切線方向上，只是接觸面的位置發生了變化，但是接觸面面積未發生變化，保證了接觸面不變，且施力方向仍與構件垂直。使得施加的力全部作用在構件上，能夠簡便且準確的計量構件承受了多大的力。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0019]圖1為本發明的方法中節點的結構示意圖，其中，(a)為節點的正視圖，(b)為節點的側視圖；(C)為(a)視角的剖面圖，(d)為(b)視角的剖面圖，Ce)為節點的俯視圖。
[0020]圖2為現有的加載節點的懸挑結構中施加荷載時構件變形圖。其中，a、b、c、d分別表示構件加載不同階段時的位移狀態。
[0021]圖3為現有的加載節點的懸挑結構的示意圖。
[0022]圖4為按照本發明的方法中對懸挑結構進行加載節點的狀態圖。
[0023]圖5為懸挑結構中加載節點的狀態示意圖，(a)、(C)表示現有的節點加載方法中作用點前后變化情況，(b)、(d)表示本發明的方法中節點加載時作用點前后變化情況。
[0024]圖6為墊板的結構示意圖。其中，(a)是一個方向的剖視圖，(b)是另一個方向的首1J視圖，(C)是正視圖，Cd)是側視圖，Ce)是俯視圖。
[0025]圖7是本發明的方法在應用時的加載裝置圖。
[0026]圖8是頂托的結構示意圖；其中，Ca)為頂托的正視圖；(b)為頂托的剖視圖。
[0027]圖9是底托的結構示意圖；其中，Ca)為底托的正視圖；(b)為底托的剖視圖。
[0028]圖10是本發明的實施例的兩個測試圖。(a)為一次加載測試的結果；(b)為另一次加載測試的結果。
[0029]以下結合附圖和【具體實施方式】對本發明進一步解釋說明。
【具體實施方式】
[0030]本發明的懸挑結構中節點的加載方法，具體包括如下步驟:
[0031]步驟1:制作加載節點；
[0032]所述加載節點包括滾動柱(I)和墊板(2)，滾動柱(I)為一圓柱，墊板(2)為長方形，其上半部分的中部設有一長方形槽，該長方形槽的長度大于滾動柱(I)的長度，其深度小于滾動柱(I)的底面半徑；滾動柱(I)置于該長方形槽內；
[0033]步驟2:制作加載裝置。
[0034]如圖7所示,所述加載裝置包括加載節點(加載節點包括滾動柱I和墊板2)、頂托
3、稱重傳感器4、底托5和液壓千斤頂6 ;其中，如圖8所示，所述頂托3包括下端帶有螺紋的頂托柱體32以及固連在頂托柱體32上的托板31 ;如圖9所示，底托5包括上端帶有螺紋的底托柱體52、連接板51和套圈53 ;底托柱體52通過連接板固定在套圈53上方；套圈53為圓形筒；頂托3的頂托柱體32螺接在稱重傳感器4的上方；底托5的底托柱體52螺接在稱重傳感器4的下方；底托5的套圈53安裝固定在液壓千斤頂6的上方；頂托3的托板31上安裝墊板2。液壓千斤頂6的底部墊有底板7。
[0035]需要說明的是，該加載裝置的高度通過增加底板7的厚度或墊板2的數量來調節。
[0036]本實施例中，滾動柱I為直徑2cm長度5cm的圓柱型鋼塊；墊板2為IOcmX IOcmX Icm的鋼板；鋼板中部槽的深度為1cm、長度為6cm、寬度為3cm ;底板7的長度為40cm、寬度為40cm、厚1cm。
[0037]步驟3:在懸挑結構中安裝加載裝置
[0038]將加載裝置放置在水平硬化混凝土地板上，調整底板7的厚度或墊板2的數量調節加載裝置的高度，使滾動柱I剛好接觸需要施加力的構件下方，從而將加載裝置支撐在懸挑結構中。
[0039]如圖5(b)、圖5(d)所示，在開始加載時，構件的方向即在節點的切線方向，接觸面為圓周面的一部分；當構件發生位移時，構件仍然在節點的切線方向上，只是接觸面的位置發生了變化，但是接觸面面積未發生變化，保證了接觸面不變，且施力方向仍與構件垂直。
[0040]為了說明本發明的方法的有效性，發明人對按照本發明的上述加載方法處理后的懸挑結構中的節點進行了多次加載測試，圖10 (a)、圖10 (b)是其中兩次加載測試所得到的結果，可以看出，兩幅圖的圖形變化均均勻規律。隨著加載時間的增加，施加了階梯型均勻增長的荷載，測試發下，在每個階梯上，荷載值是穩定的，且增加幅度與施加的荷載大小一致，持續時間相同，由測試結果說明了本發明的方法加載節點的有效性。
【權利要求】
1.一種懸挑結構中節點的加載方法，其特征在于，具體包括如下步驟: 步驟1:制作加載節點: 所述加載節點包括滾動柱(I)和墊板(2)，其上半部分的中部設有一長方形槽，該槽的長度大于滾動柱(I)的長度，其深度小于滾動柱(I)的底面半徑；滾動柱(I)置于該槽內； 步驟2:制作加載裝置: 所述加載裝置包括加載節點、頂托(3)、稱重傳感器(4)、底托(5)和液壓千斤頂(6);其中，所述頂托(3)包括下端帶有螺紋的頂托柱體(32)以及固連在頂托柱體(32)上的托板(31);所述底托(5)包括上端帶有螺紋的底托柱體(52)、連接板(51)和套圈(53);底托柱體(52 )通過連接板固定在套圈(53 )上方；套圈(53 )為圓形筒；頂托(3 )的頂托柱體(32 )螺接在稱重傳感器(4)的上方；底托(5)的底托柱體(52)螺接在稱重傳感器(4)的下方；底托(5)的套圈(53)安裝固定在液壓千斤頂(6)的上方；頂托(3)的托板(31上安裝墊板(2)。 步驟3:在懸挑結構中安裝加載裝置: 將加載裝置放置在水平硬化混凝土地板上，調整底板(7)的厚度或墊板(2)的數量調節加載裝置的高度，使滾動柱(I)剛好接觸需要施加力的構件下方，從而將加載裝置支撐在懸挑結構中。
2.如權利要求1所述的方法，其特征在于，所述滾動柱(I)為一圓柱，墊板(2)為長方形。
3.如權利要求1所述的方法，其特征在于，所述加載節點中的墊板(2)上設置的槽為長方形。
4.如權利要求1所述的方法，其特征在于，所述液壓千斤頂(6)的底部墊有底板(7)。
5.如權利要求4所述的方法，其特征在于，所述底板(7)的長度為40cm、寬度為40cm、厚 1cm。
6.如權利要求1所述的方法，其特征在于，所述滾動柱(I)為直徑2cm長度5cm的圓柱型鋼塊；墊板(2)為IOcmX IOcmX Icm的鋼板；鋼板中部槽的深度為1cm、長度為6cm、寬度為 3cm。
【文檔編號】G01N3/10GK103674714SQ201310704423
【公開日】2014年3月26日 申請日期:2013年12月19日 優先權日:2013年12月19日
【發明者】胡長明, 劉鳳云, 趙云波, 楊建華, 林守忠, 楊丹飛, 杜興, 張鈺 申請人:西安建筑科技大學