一種懸挑結(jié)構(gòu)中節(jié)點(diǎn)的加載方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種懸挑結(jié)構(gòu)中節(jié)點(diǎn)的加載方法，具體包括如下步驟：步驟1：制作加載節(jié)點(diǎn)；步驟2：制作加載裝置。步驟3：在懸挑結(jié)構(gòu)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(diào)整底板的厚度或墊板的數(shù)量調(diào)節(jié)加載裝置的高度，使?jié)L動(dòng)柱剛好接觸需要施加力的構(gòu)件下方，從而將加載裝置支撐在懸挑結(jié)構(gòu)中。本發(fā)明的方法當(dāng)構(gòu)件發(fā)生位移時(shí)，構(gòu)件仍然在節(jié)點(diǎn)的切線方向上，只是接觸面的位置發(fā)生了變化，但是接觸面面積未發(fā)生變化，保證了接觸面不變，且施力方向仍與構(gòu)件垂直。使得施加的力全部作用在構(gòu)件上，能夠簡(jiǎn)便且準(zhǔn)確的計(jì)量構(gòu)件承受了多大的力。
【專利說(shuō)明】一種懸挑結(jié)構(gòu)中節(jié)點(diǎn)的加載方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及實(shí)驗(yàn)監(jiān)測(cè)領(lǐng)域，是一種懸挑結(jié)構(gòu)中節(jié)點(diǎn)的加載方法。
【背景技術(shù)】
[0002]在懸挑結(jié)構(gòu)端部施加荷載時(shí)，當(dāng)荷載增大，構(gòu)件發(fā)生變形時(shí)，懸挑構(gòu)件端部會(huì)圍繞固定端產(chǎn)生位移，而加載裝置是固定的，不能夠在加載過(guò)程中時(shí)刻保持加載節(jié)點(diǎn)與構(gòu)件垂直，會(huì)導(dǎo)致加載點(diǎn)位置偏移?，F(xiàn)有的加載過(guò)程如圖2所示，當(dāng)構(gòu)件在力的作用下發(fā)生由a位置變化到b、c或d位置時(shí)，由于構(gòu)件的位移變化導(dǎo)致加載點(diǎn)與構(gòu)件的接觸位置發(fā)生變化。在a位置時(shí)加載點(diǎn)和構(gòu)件接觸點(diǎn)與在d位置時(shí)的接觸點(diǎn)不同，S卩加載力在構(gòu)件上的作用點(diǎn)位置發(fā)生了變化，如圖6 (a)和圖6 (C)所示的情況，接觸部分由一個(gè)面變?yōu)橐粋€(gè)點(diǎn)；且在加載時(shí)，加載裝置施力的方向是與構(gòu)件垂直的，能夠保證加載裝置施加的力全部作用在構(gòu)件上，但當(dāng)施力節(jié)點(diǎn)與構(gòu)件的接觸變?yōu)橐粋€(gè)點(diǎn)時(shí)，施力方向與構(gòu)件不再垂直，施加的力不能全部作用在構(gòu)件上，無(wú)法計(jì)量構(gòu)件承受了多大的力。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的構(gòu)件發(fā)生位移時(shí)施力節(jié)點(diǎn)與構(gòu)件的接觸面面積變化且施力方向不再與構(gòu)件垂直的問(wèn)題，本發(fā)明的目的在于，提供一種懸挑結(jié)構(gòu)中節(jié)點(diǎn)的加載方法，該方法加載的節(jié)點(diǎn)在施力過(guò)程中，當(dāng)構(gòu)件發(fā)生位移時(shí)，構(gòu)件仍然在節(jié)點(diǎn)的切線方向上，保證了接觸面不變，且施力方向仍與構(gòu)件垂直。
[0004]為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用如下的技術(shù)方案予以解決:
[0005]一種懸挑結(jié)構(gòu)中節(jié)點(diǎn)的加載方法，具體包括如下步驟:
[0006]步驟1:制作加載節(jié)點(diǎn):
[0007]所述加載節(jié)點(diǎn)包括滾動(dòng)柱和墊板，其上半部分的中部設(shè)有一長(zhǎng)方形槽，該槽的長(zhǎng)度大于滾動(dòng)柱的長(zhǎng)度，其深度小于滾動(dòng)柱的底面半徑；滾動(dòng)柱置于該長(zhǎng)方形槽內(nèi)；
[0008]步驟2:制作加載裝置:
[0009]所述加載裝置包括加載節(jié)點(diǎn)、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(guò)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?shù)纳戏?；頂托的托板上安裝墊板。
[0010]步驟3:在懸挑結(jié)構(gòu)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(diào)整底板的厚度或墊板的數(shù)量調(diào)節(jié)加載裝置的高度，使?jié)L動(dòng)柱剛好接觸需要施加力的構(gòu)件下方，從而將加載裝置支撐在懸挑結(jié)構(gòu)中。
[0012]進(jìn)一步的，所述滾動(dòng)柱為一圓柱，墊板為長(zhǎng)方形。
[0013]進(jìn)一步的，所述加載節(jié)點(diǎn)中的墊板上設(shè)置的槽為長(zhǎng)方形。[0014]進(jìn)一步的，所述液壓千斤頂?shù)牡撞繅|有底板。
[0015]進(jìn)一步的，所述底板的長(zhǎng)度為40cm、寬度為40cm、厚1cm。
[0016]進(jìn)一步的，所述滾動(dòng)柱為直徑2cm長(zhǎng)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(zhǎng)度為6cm、寬度為3cm。
[0017]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的節(jié)點(diǎn)加載方法的優(yōu)點(diǎn)在于:
[0018]在開始加載時(shí)，構(gòu)件的方向即在節(jié)點(diǎn)的切線方向，接觸面為圓周面的一部分；當(dāng)構(gòu)件發(fā)生位移時(shí)，構(gòu)件仍然在節(jié)點(diǎn)的切線方向上，只是接觸面的位置發(fā)生了變化，但是接觸面面積未發(fā)生變化，保證了接觸面不變，且施力方向仍與構(gòu)件垂直。使得施加的力全部作用在構(gòu)件上，能夠簡(jiǎn)便且準(zhǔn)確的計(jì)量構(gòu)件承受了多大的力。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0019]圖1為本發(fā)明的方法中節(jié)點(diǎn)的結(jié)構(gòu)示意圖，其中，(a)為節(jié)點(diǎn)的正視圖，(b)為節(jié)點(diǎn)的側(cè)視圖；(C)為(a)視角的剖面圖，(d)為(b)視角的剖面圖，Ce)為節(jié)點(diǎn)的俯視圖。
[0020]圖2為現(xiàn)有的加載節(jié)點(diǎn)的懸挑結(jié)構(gòu)中施加荷載時(shí)構(gòu)件變形圖。其中，a、b、c、d分別表示構(gòu)件加載不同階段時(shí)的位移狀態(tài)。
[0021]圖3為現(xiàn)有的加載節(jié)點(diǎn)的懸挑結(jié)構(gòu)的示意圖。
[0022]圖4為按照本發(fā)明的方法中對(duì)懸挑結(jié)構(gòu)進(jìn)行加載節(jié)點(diǎn)的狀態(tài)圖。
[0023]圖5為懸挑結(jié)構(gòu)中加載節(jié)點(diǎn)的狀態(tài)示意圖，(a)、(C)表示現(xiàn)有的節(jié)點(diǎn)加載方法中作用點(diǎn)前后變化情況，(b)、(d)表示本發(fā)明的方法中節(jié)點(diǎn)加載時(shí)作用點(diǎn)前后變化情況。
[0024]圖6為墊板的結(jié)構(gòu)示意圖。其中，(a)是一個(gè)方向的剖視圖，(b)是另一個(gè)方向的首1J視圖，(C)是正視圖，Cd)是側(cè)視圖，Ce)是俯視圖。
[0025]圖7是本發(fā)明的方法在應(yīng)用時(shí)的加載裝置圖。
[0026]圖8是頂托的結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)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(fā)明的實(shí)施例的兩個(gè)測(cè)試圖。(a)為一次加載測(cè)試的結(jié)果；(b)為另一次加載測(cè)試的結(jié)果。
[0029]以下結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步解釋說(shuō)明。
【具體實(shí)施方式】
[0030]本發(fā)明的懸挑結(jié)構(gòu)中節(jié)點(diǎn)的加載方法，具體包括如下步驟:
[0031]步驟1:制作加載節(jié)點(diǎn)；
[0032]所述加載節(jié)點(diǎn)包括滾動(dòng)柱(I)和墊板(2)，滾動(dòng)柱(I)為一圓柱，墊板(2)為長(zhǎng)方形，其上半部分的中部設(shè)有一長(zhǎng)方形槽，該長(zhǎng)方形槽的長(zhǎng)度大于滾動(dòng)柱(I)的長(zhǎng)度，其深度小于滾動(dòng)柱(I)的底面半徑；滾動(dòng)柱(I)置于該長(zhǎng)方形槽內(nèi)；
[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(jié)點(diǎn)(加載節(jié)點(diǎn)包括滾動(dòng)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(guò)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(shuō)明的是，該加載裝置的高度通過(guò)增加底板7的厚度或墊板2的數(shù)量來(lái)調(diào)節(jié)。
[0036]本實(shí)施例中，滾動(dòng)柱I為直徑2cm長(zhǎng)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(zhǎng)度為6cm、寬度為3cm ;底板7的長(zhǎng)度為40cm、寬度為40cm、厚1cm。
[0037]步驟3:在懸挑結(jié)構(gòu)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(diào)整底板7的厚度或墊板2的數(shù)量調(diào)節(jié)加載裝置的高度，使?jié)L動(dòng)柱I剛好接觸需要施加力的構(gòu)件下方，從而將加載裝置支撐在懸挑結(jié)構(gòu)中。
[0039]如圖5(b)、圖5(d)所示，在開始加載時(shí)，構(gòu)件的方向即在節(jié)點(diǎn)的切線方向，接觸面為圓周面的一部分；當(dāng)構(gòu)件發(fā)生位移時(shí)，構(gòu)件仍然在節(jié)點(diǎn)的切線方向上，只是接觸面的位置發(fā)生了變化，但是接觸面面積未發(fā)生變化，保證了接觸面不變，且施力方向仍與構(gòu)件垂直。
[0040]為了說(shuō)明本發(fā)明的方法的有效性，發(fā)明人對(duì)按照本發(fā)明的上述加載方法處理后的懸挑結(jié)構(gòu)中的節(jié)點(diǎn)進(jìn)行了多次加載測(cè)試，圖10 (a)、圖10 (b)是其中兩次加載測(cè)試所得到的結(jié)果，可以看出，兩幅圖的圖形變化均均勻規(guī)律。隨著加載時(shí)間的增加，施加了階梯型均勻增長(zhǎng)的荷載，測(cè)試發(fā)下，在每個(gè)階梯上，荷載值是穩(wěn)定的，且增加幅度與施加的荷載大小一致，持續(xù)時(shí)間相同，由測(cè)試結(jié)果說(shuō)明了本發(fā)明的方法加載節(jié)點(diǎn)的有效性。
【權(quán)利要求】
1.一種懸挑結(jié)構(gòu)中節(jié)點(diǎn)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(jié)點(diǎn): 所述加載節(jié)點(diǎn)包括滾動(dòng)柱(I)和墊板(2)，其上半部分的中部設(shè)有一長(zhǎng)方形槽，該槽的長(zhǎng)度大于滾動(dòng)柱(I)的長(zhǎng)度，其深度小于滾動(dòng)柱(I)的底面半徑；滾動(dòng)柱(I)置于該槽內(nèi)； 步驟2:制作加載裝置: 所述加載裝置包括加載節(jié)點(diǎn)、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(guò)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(jié)構(gòu)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(diào)整底板(7)的厚度或墊板(2)的數(shù)量調(diào)節(jié)加載裝置的高度，使?jié)L動(dòng)柱(I)剛好接觸需要施加力的構(gòu)件下方，從而將加載裝置支撐在懸挑結(jié)構(gòu)中。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述滾動(dòng)柱(I)為一圓柱，墊板(2)為長(zhǎng)方形。
3.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述加載節(jié)點(diǎn)中的墊板(2)上設(shè)置的槽為長(zhǎng)方形。
4.如權(quán)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(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，所述底板(7)的長(zhǎng)度為40cm、寬度為40cm、厚 1cm。
6.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述滾動(dòng)柱(I)為直徑2cm長(zhǎng)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(zhǎng)度為6cm、寬度為 3cm。
【文檔編號(hào)】G01N3/10GK103674714SQ201310704423
【公開日】2014年3月26日 申請(qǐng)日期:2013年12月19日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月19日
【發(fā)明者】胡長(zhǎng)明, 劉鳳云, 趙云波, 楊建華, 林守忠, 楊丹飛, 杜興, 張鈺 申請(qǐng)人:西安建筑科技大學(xué)