一種可拆卸式新型桁架節點試驗裝置制造方法及圖紙

本實用新型專利技術公開了一種屬于土木工程中的結構工程領域的可拆卸式新型桁架節點試驗裝置，包括試驗裝置主體（1）和待測試的桁架節點（2）；試驗裝置主體（1）和待測試的桁架節點（2），通過法蘭（4）和法蘭（6）連接：節點弦桿（3）和裝置主桿（9）由法蘭（4）通過螺栓連接，節點腹桿（5）和裝置支桿（10）由法蘭（6）通過螺栓連接；節點弦桿（3）的端部布置弦桿荷載傳感器（7），節點腹桿（5）的端部布置腹桿荷載傳感器（8）；通過對試驗裝置主體（1）施加簡單的單向荷載，即可通過各連接桿件對待測試的桁架節點（2）施加多重邊界條件，模擬其在實際結構中的受力狀態。本裝置傳力明確、操作簡便、經濟可靠、可重復利用。（*該技術在2022年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】

本技術屬于土木工程中的結構工程領域，特別涉及一種可拆卸式新型桁架節點試驗裝置。
技術介紹
桁架結構具有質量輕、剛度大、整體性能好、外表美觀、制作和安裝方便等優良性能。近年來，各類桁架結構在國內外工程實踐中得到廣泛的應用，如橋梁、展館、體育場、穹形結構、機場航站樓、車站、高聳塔架等。一些大型場館如北京的國家體育館、國家大劇院、 首都機場新航站樓；橋梁如四川忠縣長江大橋、南海紫洞大橋等，均采用了桁架結構，并取得了良好的工程效果。節點是桁架結構中的關鍵部位，也是受力情況最為復雜的區域。節點的力學性能是桁架結構安全的保障，因此，需要對桁架節點開展有針對性的力學試驗，對節點性能進行研究和評估。在傳統的單個節點試驗中，需要對節點的各個桿件施加相應的荷載、位移邊界條件，并且往往需要實現對多個不同角度桿端的同步加載，以近似模擬節點的實際受力狀態。這給試驗操作帶來極大的難度，甚至難以有效實現。隨著結構加工工藝的完善以及焊接技術、設備上的進步，桁架節點的形式(節點區桿件的數量、角度等)越來越多，相應的，其荷載位移邊界條件也越來越復雜。如何實現對桁架節點復雜邊界的準確模擬并方便的進行加載，對節點試驗提出了新的要求。因此，實踐中迫切需求一種傳力明確、操作簡便、經濟可靠、可以準確模擬節點實際受力狀態的桁架節點試驗裝置，來適應科學研究和工程實踐的需求。
技術實現思路
本技術要解決的技術問題是提出的一種可拆卸式桁架節點試驗裝置，該裝置可有效解決上述現有技術中存在的操作繁瑣、結構復雜、準確性和可靠性不夠高、經濟性差等缺點。為解決上述問題，本技術提出了下述的技術方案一種可拆卸式新型桁架節點試驗裝置，包括試驗裝置主體I和待測試的桁架節點2;所述的試驗裝置主體I包括裝置主桿9和裝置支桿10 ;所述的待測試的桁架節點2包括節點弦桿3和節點腹桿5 ；其中，所述的試驗裝置主體I和待測試的桁架節點2，通過法蘭4和法蘭6連接節點弦桿3和裝置主桿9由法蘭4通過螺栓連接，節點腹桿5和裝置支桿10由法蘭6通過螺栓連接；連接時，通過法蘭、螺栓定位，使得節點的桿件和裝置中相應的桿件的軸線重合；法蘭和螺栓的具體規格應根據桿件的最大抗拉強度確定，以保證連接能始終實現荷載的有效傳遞；在節點弦桿3的端部布置弦桿荷載傳感器7，在節點腹桿5的端部布置腹桿荷載傳感器8，以實時測試節點各桿件的內力。在此基礎上，通過對試驗裝置主體I施加簡單的單向荷載，如壓荷載，即可通過各連接桿件對待測試的桁架節點2施加多重邊界條件，模擬其在實際結構中的受力狀態；同時可在節點弦桿3和節點腹桿5的相交點或附近，布置應變計和位移計，以獲得節點的荷載-變形、荷載-應變關系曲線等實時響應數據。試驗裝置主體I的祐1架形式可采用華倫式(Warren)祐1架、普拉特(Pratt)祐1架或芬克(Fink)桁架等其他常見形式；試驗裝置主體I的桁架類型可采用鋼桁架或鋼-混凝土組合結構桁架；所述節點弦桿3和節點腹桿5的橫截面為矩形、圓形、橢圓形、工字型、L型或槽型；所述節點弦桿3和節點腹桿5采用的鋼材材料是普通鋼材、高強鋼材或不銹鋼，采用的混凝土材料是普通混凝土或高強混凝土；所述待測試的桁架節點2可以為K形、T形、N形、KT形、Y形或X形；根據不同形·式節點區的需求，通過調整桁架裝置的桿件來布置。本技術的有益效果為( I)和目前常用的單個節點試驗裝置相比，該可拆卸式桁架節點試驗裝置避免了多個千斤頂多角度的聯合作動、同步加載；通過該裝置，僅需要施加單向荷載，即可通過裝置桿件與待測試的桁架節點桿件之間的荷載傳遞，實現節點的復雜受力；因而操作簡便，大大降低了試驗難度；(2)該可拆卸式桁架節點試驗裝置，可以使節點的邊界條件與其在真實結構中的一致，能更準確地模擬待測試的桁架節點在桁架中的實際受力狀態，提高了力學實驗的準確性和可靠性；(3)該桁架節點試驗裝置傳力明確，可以通過力學概念及相關軟件對節點桿件的荷載進行分析；同時，可以通過荷載傳感器、應變計、位移計的配合使用，獲得詳實的節點試驗數據，利于對試驗結果的分析；(4)該桁架節點試驗裝置中，通過法蘭、螺栓與待測試的桁架節點連接，在節點破壞后，可將節點拆卸，連接新節點并進行試驗，達到重復使用的效果，經濟性好；(5)該裝置適用于華倫式(Warren)祐1架、普拉特(Pratt)祐1架或芬克(Fink)祐1架等多種類型的桁架結構，和K形、T形、N形、KT形等多種形狀、多種截面、多種材料的節點。附圖說明圖I為本技術的實施例I的K形桁架節點試驗裝置圖；圖2為本技術的實施例2的T形桁架節點試驗裝置圖；圖3為本技術的實施例3的N形桁架節點試驗裝置圖；圖4為本技術的實施例4的KT形桁架節點試驗裝置圖；圖5為本技術適用的華倫式(Warren)祐1架示意圖，圖中標示的節點為K形節占.圖6為本技術適用的普拉特(Pratt)祐1架示意圖，圖中標示的節點為N形節占.圖7為本技術適用的芬克(Fink)析架不意圖，圖中標不的節點有兩種，其中上部的節點為T形節點，下部的節點為K形節點；圖8為本技術所提供的裝置可用于測試的T形桁架節點示意圖；圖9為本技術所提供的裝置可用于測試的K形桁架節點示意圖；圖10為本技術所提供的裝置可用于測試的N形桁架節點示意圖；圖11為本技術所提供的裝置可用于測試的KT形桁架節點示意具體實施方式本技術提供了一種可拆卸式新型桁架節點試驗裝置，下面結合實施例和附圖對本技術的具體實施方式做進一步的說明。實施例I :圖I為本技術的實施例，測試K形桁架節點的試驗裝置示意圖。試驗裝置主體I的結構按照K形節點應用的華倫式(Warren)祐1架制作,在典型位置預留出K形節點的空間。同時，試驗裝置主體I的桿件截面強度和剛度應為待測試的桁架節點2 (所述的待測試的桁架節點2包括節點弦桿3和節點腹桿5)的I. 5倍以上，以保證試驗最終獲得待測試的桁架節點2破壞的效果。待測試的K形桁架節點2由節點弦桿3和兩個節點腹桿5組成，為保證待測試的K形桁架節點2的節點區不受桿端荷載的影響，節點弦桿3的長度取節點弦桿3外徑的7 8倍；節點腹桿5的長度取節點腹桿5外徑的5 6倍。試驗裝置主體I和待測試的桁架節點2，通過3個法蘭4和4個法蘭6連接其中節點弦桿3和裝置主桿9由法蘭4通過螺栓連接，節點腹桿5桿和裝置支桿10由法蘭6通過螺栓連接；連接時，需通過法蘭、螺栓定位，使得節點的桿件和裝置中相應的桿件的軸線重合，以保證桁架桿件軸力的有效傳遞。在節點弦桿3的端部，布置弦桿荷載傳感器7，在節點腹桿5的端部，布置腹桿荷載傳感器8，分別測試其在試驗過程的桿件內力。在節點弦桿3和節點腹桿5的相交點或附近，布置應變計和位移計，以獲得節點的荷載-變形、荷載-應變關系曲線等實時響應數據。裝置安裝完成后，利用千斤頂或MTS作動器，對裝置上部主桿11施加壓荷載，通過桿件之間的荷載傳遞，模擬K形節點待測試的桁架節點2的實際工作狀態。試驗結束后，將K形節點待測試的桁架節點2拆卸，更換新的待測試的桁架節點，再次進行試驗。實施例2 圖2為本技術的實施例，測試T形桁架節點的試驗裝置示意圖。試驗裝置主體I的結構按照T形節點應用的桁架制作，試驗裝置主體I的桿件截面強本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種可拆卸式新型桁架節點試驗裝置，其特征在于，所述的可拆卸式新型桁架節點試驗裝置包括試驗裝置主體（1）和待測試的桁架節點（2）；其中，所述的試驗裝置主體（1）和待測試的桁架節點（2），通過法蘭（4）和法蘭（6）連接：節點弦桿（3）和裝置主桿（9）由法蘭（4）通過螺栓連接，節點腹桿（5）和裝置支桿（10）由法蘭（6）通過螺栓連接；連接時，通過法蘭、螺栓定位，使得節點的桿件和裝置中相應的桿件的軸線重合；在節點弦桿（3）的端部布置弦桿荷載傳感器（7），在節點腹桿（5）的端部布置腹桿荷載傳感器（8），用于實時測試節點各桿件的內力。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：韓林海，侯超，
申請(專利權)人：清華大學，
類型：實用新型
國別省市：