[发明专利]装配式自平衡的钢梁屈曲约束装置

说明书

本发明提供一种装配式自平衡的钢梁屈曲约束装置，包括一铝管、一铝板、两L形板、两第一调节板、两第二调节板、两第三调节板和一底座；铝板螺接于底座上；铝管竖直固定于铝板的中部；两试件沿水平方向设置于铝管的两侧，试件包括一腹板、一上翼缘和一下翼缘；两L形板螺接于铝管的两侧；每一试件的腹板通过一第二调节板和若干螺栓螺接于铝管上；每一试件的上翼缘通过一第一调节板和若干螺栓螺接于L形板；每一试件的下翼缘通过一第三调节板和若干螺栓螺接于铝板上。本发明是一种装配式自平衡的钢梁屈曲约束装置，能够在不同截面形式和尺寸的钢梁试件重复使用，有效约束钢梁集中荷载作用处防止局部屈曲，同时避免因荷载偏心而引起的扭转。

技术领域

本发明涉及薄壁钢梁的受弯试验辅助装置领域，尤其涉及一种装配式自平衡的钢梁屈曲约束装置。

背景技术

在薄壁钢梁的受弯试验中，集中荷载作用处存在着较大的局部压应力，使得钢梁试件极易发生局部屈曲而产生压溃现象，从而无法从受弯试验中获得钢梁的真实力学性能，另外，非对称的钢梁试件截面在集中荷载作用下极易发生扭转而导致整体失稳。

钢梁是主要承受弯矩的构件，因而对其进行受弯试验以获取其在弯矩作用下的力学性能对其科学研究和工程应用十分必要。然而，由于钢梁一般为薄壁构件，在有集中荷载作用的受弯试验中，薄壁钢梁在较大的局部压应力作用下易在集中荷载处出现局部屈曲现象，表现为钢梁出现局部压溃，从而影响力学试验的结果和相关数据的测定。

目前，为防止钢梁受弯试验中集中荷载作用处出现局部压溃现象，现有的实现方案有：

填充物加固法。在受弯钢梁集中荷载作用处填充与梁截面尺寸相适应的物体，如木块或钢块，提供刚度以抵抗集中荷载，从而对钢梁起到约束作用。

但是,针对薄壁钢梁受弯试验中试件易在集中荷载作用处出现局部屈曲的问题，应在钢梁集中荷载作用处设置有效的约束装置。合理的约束装置应当具备良好的适用性、安装性和经济性，从而可以满足大量多组重复力学试验要求。综上所述，现有技术存在着下述缺陷：约束效果不佳，如填充木块法中的木块因材料原因刚度较小，难以对钢梁提供足够的刚度和有效的约束；几何相容性差，约束装置只能针对某一特定的截面，无法适应不同试验中截面形式和尺寸的改变，如填充钢块法；约束装置难以重复利用，约束装置在一组试验过后通常需要更换新的装置，不能实现重复使用，经济效益不高。

发明内容

针对上述现有技术中的不足，本发明提供一种装配式自平衡的钢梁屈曲约束装置，可以在不影响钢梁试件整体性能的情况下，在集中荷载作用处对钢梁起到有效的约束作用，同时避免因荷载偏心而引起的扭转。

为了实现上述目的，本发明提供一种装配式自平衡的钢梁屈曲约束装置，包括一铝管、一铝板、两L形板、两第一调节板、两第二调节板、两第三调节板和一底座；所述铝板螺接于所述底座上；所述铝管竖直固定于所述铝板的中部；两试件沿水平方向设置于所述铝管的两侧，所述试件采用截面呈C形的薄壁钢梁，所述试件包括一腹板、连接于所述腹板上端的一上翼缘和连接于所述腹板下端的一下翼缘；两所述L形板螺接于所述铝管的两侧；每一所述试件的所述腹板通过一所述第二调节板和若干螺栓螺接于所述铝管上；每一所述试件的所述上翼缘通过一所述第一调节板和若干螺栓螺接于所述L形板；每一所述试件的所述下翼缘通过一所述第三调节板和若干螺栓螺接于所述铝板上。

优选地，所述铝管的截面呈矩形，所述铝管的两侧沿纵向分别形成一第一长槽，所述铝管的两侧底部形成两第一螺孔。

优选地，所述铝板的中部沿所述试件长度方向形成两连接通孔，所述连接通孔的两侧沿所述试件长度方向分别形成两第二螺孔，所述第二螺孔的外侧垂直于所述试件长度的方向分别形成两第三螺孔；所述铝板通过所述连接通孔螺接于所述底座上；所述铝管通过所述第一螺孔、所述连接片和所述第二螺孔连接于所述铝板上。