[发明专利]一种角钢交叉斜材稳定承载力试验装置及方法

权利要求书

1.一种角钢交叉斜材稳定承载力试验装置，其特征在于，包括：

两间隔设置的固定结构；

支撑主材(1)，其包括第一支撑主材(11)和第二支撑主材(12)，所述第一支撑主材(11)和第二支撑主材(12)分别铰接于一固定结构上，且所述第一支撑主材(11)上设有至少两个第一固定孔位(13)，所述第二支撑主材(12)上设有至少两个与第一固定孔位(13)相对应的第二固定孔位(14)；

拉压力测量组件，其包括和第一支撑主材(11)相连的水平千斤顶(2)和压力传感器(5)，所述压力传感器(5)高度可调且固定设置并用于测量水平千斤顶(2)对压力传感器(5)的压力或拉力；

固定设置的水平液压千斤顶(3)，其与第二支撑主材(12)相连；

多个电子位移计(4)，分别用于测量角钢交叉斜材端点的水平位移数据、角钢交叉斜材中点的横向位移和角钢交叉斜材交叉点的平面外水平位移等数据；

所述试验装置还包括应变片(8)，所述应变片(8)设于角钢交叉斜材(9)组成角钢端部的肢尖和肢背上，用于监测角钢的实际受力和应变变化。

2.如权利要求1所述的角钢交叉斜材稳定承载力试验装置，其特征在于：所述固定结构为固设于水平地面的固定铰支座(6)。

3.如权利要求1所述的角钢交叉斜材稳定承载力试验装置，其特征在于：还包括立柱(10)，其上设有一排竖直设置的第三固定孔位(15)，所述立柱(10)通过光圆螺栓固设于水平地面上。

4.如权利要求1所述的角钢交叉斜材稳定承载力试验装置，其特征在于：还包括电控装置，所述电控装置包括PLC、载荷控制回路、载荷反馈回路和数据分析输出回路，所述PLC分别与所述电子位移计(4)、压力传感器(5)信号连接。

5.如权利要求1所述的角钢交叉斜材稳定承载力试验装置，其特征在于：还包括水平拉杆(7)，所述水平拉杆(7)通过穿设于所述第一固定孔位(13)和第二固定孔位(14)的栓固构件水平固定于所述第一支撑主材(11)和第二支撑主材(12)之间，所述水平拉杆(7)两端与所述角钢交叉斜材(9)端点固定于相同的固定孔位内。

6.如权利要求1所述的角钢交叉斜材稳定承载力试验装置，其特征在于：还包括固设于水平地面的反力墙(16)，所述水平液压千斤顶(3)一端固设于所述反力墙(16)上；以及

所述水平液压千斤顶(3)包括底座和顶升结构，所述底座固设于所述反力墙(16)上，所述顶升结构一端收容于所述底座内，另一端固定于所述第二支撑主材(12)的第二固定孔位(14)内，所述顶升结构可沿所述底座轴线方向相对所述底座往复运动，所述水平液压千斤顶(3)包括压力传感器(5)。

7.一种基于权利要求1所述的角钢交叉斜材稳定承载力试验装置的角钢交叉斜材稳定承载力试验方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、将角钢交叉斜材固定于所述第一支撑主材和第二支撑主材之间；

S2、控制所述水平千斤顶向所述角钢交叉斜材加载压力，控制所述水平液压千斤顶向所述角钢交叉斜材加载压力或拉力；

S3、均匀加大水平千斤顶和水平液压千斤顶加载的压力或拉力，通过电子位移计测量角钢交叉斜材端点的水平位移数据、角钢交叉斜材中点的横向位移和角钢交叉斜材交叉点的平面外水平位移数据；

S4、当压力传感器所测读数无法保持稳定且呈下降趋势时，终止试验。

8.如权利要求7所述的角钢交叉斜材稳定承载力试验方法，其特征在于：在步骤S1中，控制所述水平千斤顶与所述水平液压千斤顶处于同一高度。

9.如权利要求7所述的角钢交叉斜材稳定承载力试验方法，其特征在于：在步骤S4后，绘制角钢交叉斜材的中点位移或由端点水平位移换算而来的端点轴向位移与其轴向荷载的相关曲线，使用ANSYS软件对角钢交叉斜材中点平面外位移与角钢交叉斜材轴力的相关曲线进行有限元分析。