一種用于結(jié)構(gòu)試驗(yàn)的定向滑動(dòng)支座的制作方法

本實(shí)用新型屬于結(jié)構(gòu)工程試驗(yàn)中的為結(jié)構(gòu)試件傳遞軸向拉壓荷載的裝置，該定向滑動(dòng)支座主要用于結(jié)構(gòu)試件與液壓伺服作動(dòng)器之間。

背景技術(shù)：

在結(jié)構(gòu)試驗(yàn)中，經(jīng)常會(huì)用到液壓伺服作動(dòng)器，而液壓伺服作動(dòng)器端頭基本上存在球鉸(7)，對(duì)結(jié)構(gòu)試件施加軸向拉壓力荷載時(shí)，難免存在加載偏心，此時(shí)作動(dòng)器端頭很容易旋轉(zhuǎn)從而導(dǎo)致試驗(yàn)失敗，所以有必要對(duì)液壓伺服作動(dòng)器端頭進(jìn)行約束，以達(dá)到對(duì)某些結(jié)構(gòu)試件所需要的軸向加載方案。為了減小定向滑動(dòng)支座的摩擦對(duì)試驗(yàn)結(jié)果的影響，發(fā)明人對(duì)定向滑動(dòng)進(jìn)行了加載試驗(yàn)，經(jīng)測(cè)試其摩擦力維持在0.4KN以內(nèi)，而一般的結(jié)構(gòu)加載試驗(yàn)荷載在200KN以上，完全可以滿足試驗(yàn)誤差要求。

在具體使用時(shí)，將定向滑動(dòng)支座一端與液壓伺服作動(dòng)器端頭通過(guò)螺栓相連，定向滑動(dòng)支座另一端與結(jié)構(gòu)試件的一端相連，某些情況下結(jié)構(gòu)試件的另一端需要反力墻(6)進(jìn)行固定。

當(dāng)結(jié)構(gòu)試件在受壓時(shí)，由于液壓伺服作動(dòng)器的中心不可能完全對(duì)準(zhǔn)試件加載的中心，這樣就難以避免加載偏心，加載偏心在荷載很小時(shí)影響不大，一旦荷載很大，會(huì)在液壓伺服作動(dòng)器端頭產(chǎn)生很大的彎矩從而使的作動(dòng)器端頭出現(xiàn)偏轉(zhuǎn)，進(jìn)而影響了試驗(yàn)的繼續(xù)進(jìn)行。而在以往的試驗(yàn)中需要兩個(gè)作動(dòng)器同時(shí)加載才能達(dá)到試驗(yàn)效果，采用兩個(gè) 液壓伺服作動(dòng)器加載首先成本高，其次安裝時(shí)異常麻煩，并且在加載過(guò)程中難以讓兩個(gè)作動(dòng)器保持同步加載。本實(shí)用新型定向滑動(dòng)支座，相比傳統(tǒng)加載方案，具有成本低廉，可減少50％成本；安裝拆卸方便，安裝拆卸數(shù)小時(shí)就可以；可避免兩個(gè)作動(dòng)器不同步加載所造成的誤差。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對(duì)結(jié)構(gòu)試驗(yàn)加載要求，本實(shí)用新型的目的是提供一種結(jié)構(gòu)合理、工作穩(wěn)定可靠的定向滑動(dòng)支座。

一種用于結(jié)構(gòu)工程試驗(yàn)的定向滑動(dòng)支座，所述的定向滑動(dòng)支座包括第一門(mén)架和第二門(mén)架，所述的定向滑動(dòng)支座還包括第一固定架和第二固定架，所述的第一固定架和第二固定架的兩端分別固定在第一門(mén)架和第二門(mén)架上，第一固定架位于第二固定架的上方，且第一固定架和第二固定架在豎直方向上平行；

所述第一固定架和第二固定架之間從上到下分別設(shè)置有第一滑動(dòng)拖板、柱形連接件和第二滑動(dòng)拖板，其中，所述第一滑動(dòng)拖板和第二滑動(dòng)拖板分別由上拖板和下拖板組成，所述上托板和下拖板之間活動(dòng)式連接，第一固定架與第一滑動(dòng)拖板的上拖板連接，第一滑動(dòng)拖板的下拖板與柱形連接件的上表面連接，所述柱形連接件的下表面與第二滑動(dòng)拖板的上拖板連接，第二固定架與第二滑動(dòng)拖板的下拖板連接；所述柱形連接件的兩端分別與液壓伺服作動(dòng)器和結(jié)構(gòu)試件連接。

進(jìn)一步地，所述的第一滑動(dòng)拖板、第二滑動(dòng)拖板的下拖板的上表面設(shè)置有矩形凹槽，所述上拖板下表面設(shè)置有與矩形凹槽相匹配的矩形凸起。

進(jìn)一步地，所述的第一滑動(dòng)拖板、第二滑動(dòng)拖板的下拖板的上表面設(shè)置有燕尾形凹槽，所述上拖板下表面設(shè)置有與燕尾形凹槽相匹配的燕尾形凸起。

進(jìn)一步地，所述柱形連接件的兩個(gè)側(cè)表面分別設(shè)置有矩形凹槽。

進(jìn)一步地，所述第一固定架和第二固定架分別由兩根固定桿組成，且所述的兩根固定桿在水平方向上平行。

進(jìn)一步地，所述柱形連接件與液壓伺服作動(dòng)器連接的一端設(shè)置有鋼板，柱形連接件與結(jié)構(gòu)試件連接的一端也設(shè)置有鋼板。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型定向滑動(dòng)支座相對(duì)與傳統(tǒng)的加載方式具有組裝速度快，在作動(dòng)器加載過(guò)程中受力均勻，穩(wěn)定性好，可重復(fù)實(shí)用，具有較長(zhǎng)的使用壽命，并能夠大大減少試驗(yàn)費(fèi)用。

附圖說(shuō)明

圖1為本實(shí)用新型定向滑動(dòng)支座的整體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本實(shí)用新型定向滑動(dòng)支座的結(jié)構(gòu)示意圖，其中(a)為支座立面圖，(b)為支座俯視剖面圖，(c)為支座剖面圖；

圖3為結(jié)構(gòu)試件傳統(tǒng)軸向加載方案的示意圖；

圖中標(biāo)號(hào)代表：1—第一門(mén)架，2—第一固定架，3—第一滑動(dòng)拖板，4—柱形連接件，5—液壓伺服作動(dòng)器，6—反力墻，7—作動(dòng)器球鉸，8—結(jié)構(gòu)試件，9—反力架，10—第二固定架，11—第二滑動(dòng)拖板，12—第二門(mén)架，13—滑動(dòng)裝置，14—?jiǎng)傂约虞d梁。

具體實(shí)施方式

以下結(jié)合實(shí)施例與附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。

如圖1所示，本實(shí)用新型公開(kāi)了一種用于結(jié)構(gòu)工程試驗(yàn)的定向滑動(dòng)支座，該定向滑動(dòng)支座包括第一門(mén)架1、第二門(mén)架12、第一固定架2和第二固定架10，第一固定架2和第二固定架10分別由兩根固定桿組成，且這兩根固定桿在水平方向上平行，對(duì)固定桿的兩端進(jìn)行打孔，將螺栓通過(guò)打好的孔分別固定在第一門(mén)架1和第二門(mén)架12上。其中，第一固定架2位于第二固定架10的上方，且第一固定架2和第二固定架10在豎直方向上平行；

第一固定架2和第二固定架10之間從上到下分別設(shè)置有第一滑動(dòng)拖板3、柱形連接件4和第二滑動(dòng)拖板11，其中，第一滑動(dòng)拖板3和第二滑動(dòng)拖板11分別由上拖板和下拖板組成，所述上托板和下拖板之間活動(dòng)式連接，第一固定架2與第一滑動(dòng)拖板3的上拖板通過(guò)8.8級(jí)高強(qiáng)螺栓固定，第一滑動(dòng)拖板3的下拖板與柱形連接件4的上表面通過(guò)8.8級(jí)高強(qiáng)螺栓固定連接，第一滑動(dòng)拖板3和第二滑動(dòng)拖板11的上拖板和下拖板之間涂抹有潤(rùn)滑油以減小摩擦。所述柱形連接件4的下表面與第二滑動(dòng)拖板11的上拖板連接，第二固定架10與第二滑動(dòng)拖板11的下拖板連接；

柱形連接件4的兩端分別與液壓伺服作動(dòng)器5和結(jié)構(gòu)試件8連接，在柱形連接件4的兩端焊接兩塊鋼板以便于和液壓伺服作動(dòng)器5、結(jié)構(gòu)試件8之間更好的連接。

本實(shí)用新型公開(kāi)的定向滑動(dòng)支座中的固定桿為Q235B鋼，第一滑動(dòng)拖板3、第二滑動(dòng)拖板11為鑄鐵，柱形連接件4采用Q345鋼。第一門(mén)架1和第二門(mén)架12采用結(jié)構(gòu)實(shí)驗(yàn)室的擁有的門(mén)架，在定向滑動(dòng) 支座安裝和拆卸過(guò)程中沒(méi)有對(duì)實(shí)驗(yàn)室的門(mén)架產(chǎn)生擾動(dòng)。其尺寸為，第一固定架2和第二固定架10之間距離為350mm，滑動(dòng)拖板的上拖板與下拖板總厚度55mm，第一滑動(dòng)拖板3和第二滑動(dòng)拖板11寬200mm，柱形連接件4高240mm、寬160mm、厚20mm。

在使用本實(shí)用新型的定向滑動(dòng)支座時(shí)，首先將定向滑動(dòng)支座的一端與液壓伺服作動(dòng)器5通過(guò)螺栓連接，再將定向滑動(dòng)支座的另一端與結(jié)構(gòu)試件8采用螺栓連接，最后將試件另一端固定與反力墻(6)上就可以進(jìn)行加載試驗(yàn)了。當(dāng)結(jié)構(gòu)試件加載時(shí)，特別是在結(jié)構(gòu)試件受壓時(shí)由于加載偏心的影響，液壓伺服作動(dòng)器5端頭會(huì)產(chǎn)生較大的彎矩，巨大的彎矩會(huì)使作動(dòng)器球鉸7產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)的趨勢(shì)，如果沒(méi)有定向滑動(dòng)支座的話這種趨勢(shì)將會(huì)越來(lái)越明顯從而導(dǎo)致試驗(yàn)加載失敗。此定向滑動(dòng)支座能夠由于只能在加載方向來(lái)回運(yùn)動(dòng)，其他方向的位移被燕尾槽所限制，在加載偏心時(shí)，定向滑動(dòng)支座能夠很好地限制液壓伺服作動(dòng)器5端頭球鉸的旋轉(zhuǎn)，并保證作動(dòng)器能夠?qū)崿F(xiàn)軸向加載而不失穩(wěn)。通過(guò)試驗(yàn)可知定向滑動(dòng)支座的摩擦力很低，所以在加載過(guò)程中并不會(huì)對(duì)試驗(yàn)結(jié)果造成影響，加載時(shí)液壓伺服作動(dòng)器5的力作用于定向滑動(dòng)支座的柱形連接件4上，柱形連接件4將荷載再傳遞給結(jié)構(gòu)試件8上，柱形連接件4與第一門(mén)架1、第二門(mén)架10通過(guò)第一固定架2、第二固定架10和第一滑動(dòng)拖板3、第二滑動(dòng)拖板11相連，相對(duì)滑動(dòng)的部分為上托板和下拖板，具體地，所述的第一滑動(dòng)拖板、第二滑動(dòng)拖板的下拖板的上表面設(shè)置有矩形凹槽，所述上拖板下表面設(shè)置有與矩形凹槽相匹配的矩形凸起。所述的矩形凹槽還可設(shè)置為燕尾形凹槽，并設(shè)置 與燕尾形凹槽相匹配的燕尾形凸起，這種結(jié)構(gòu)的好處是該滑動(dòng)拖板只能在一個(gè)方向產(chǎn)生相對(duì)位移，其他方向的位移被限制，正式根據(jù)這個(gè)原理產(chǎn)生了該實(shí)用新型定向滑動(dòng)支座。通過(guò)分析試驗(yàn)數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)該定向滑動(dòng)支座能夠準(zhǔn)確流暢地傳遞荷載，從而使試驗(yàn)加載順利進(jìn)行。

優(yōu)化地，為了增大柱形連接件4的受力面積，所述柱形連接件的兩個(gè)側(cè)表面分別設(shè)置有矩形凹槽。

發(fā)明人對(duì)本實(shí)用新型的定向滑動(dòng)支座所用于的試驗(yàn)采用液壓伺服作動(dòng)器5進(jìn)行循環(huán)加載，并以位移來(lái)控制加載，試驗(yàn)加載控制和數(shù)據(jù)采集由計(jì)算機(jī)完成。從試驗(yàn)結(jié)果可以看出試驗(yàn)結(jié)果符合預(yù)期，定向滑動(dòng)支座運(yùn)行平穩(wěn)，其產(chǎn)生的摩擦力很小可忽略不計(jì)，有效地防止了作動(dòng)器端頭偏轉(zhuǎn)。本實(shí)用新型的定向滑動(dòng)支座了承受多次拉壓往復(fù)荷載的作用，具有穩(wěn)定的性能和較輕的自重，可很好地用于結(jié)構(gòu)工程試驗(yàn)加載中去。