一种用于柱受压试验的铰支座装置及其使用方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于建筑工程设备领域，具体涉及一种用于结构试验的柱铰支座装置及其 使用方法。
【背景技术】
[0002] 我国建筑工业正处于快速发展的阶段，建筑行业的发展带来很多新的问题，需要 进行科学试验研究。在建筑结构试验中，柱子受压试验是一项常见的试验类型，主要包括 柱子轴心受压试验和柱子偏心受压试验，这两种试验都用到柱铰支座装置。轴心受压柱试 验中为保证压力中心通过柱截面形心，在试验过程中需要柱铰滚轴中心线与柱子中心线重 合；偏心受压柱试验，为获得不同偏心距试验，需要柱铰滚轴中心线偏离柱子中心线一定的 距离。以上两种柱子试验，对实验过程中使用的柱铰提支座提出较高的要求，柱铰装置直接 影响试验的安全性及结果的准确性。
[0003]目前我国大部分实验室使用的柱铰都是自制柱铰，这些柱铰在使用过程中都存在 一些不足，如安装柱子试件过程中，柱铰支座容易晃动，不易定位安装，且给试验带来一定 的安全隐患；对于偏心受压柱，由于根据试验不同采用不同的偏心距，柱铰滚轴位置需要调 节，柱铰缺乏通用性。柱子在试验过程中柱铰支座也缺乏一定的安全防护，一旦柱子压溃易 造成构件倾倒。
[0004] 因此，提供一种新型的柱铰支座用于结构试验的轴心及偏心受压试验，以达到快 速安装、能够方便调节定位，且安全耐用的柱铰支座，具有重要的意义。
【发明内容】
[0005] 为了克服上述现有技术中的不足，本发明提供了一种带安全防护功能，可广泛应 用于结构工程试验中，且能够调节滚轴位置以适应不同的偏心距受压的柱受压试验的铰支 座装置及其使用方法。
[0006] 本发明的目的是这样实现的： 一种用于柱受压试验的铰支座装置，包括顶板2,设置在顶板2下方的底板3 ;所述的顶 板2与底板3的边缘处设置有固定装置，顶板2与底板3中间设置有调节旋转装置； 所述的固定装置包括分别设置在顶板2边缘和对应底板3边缘上的连接角钢7 ;所述 连接角钢7上设置有角钢螺栓孔，角钢螺栓孔内穿有调节螺栓1 ; 所述的调节旋转装置包括通过内穿顶板2的凹头螺栓孔8内的螺栓固定的凹头4,以及 与凹头4对应配合设置的通过内穿底板3的凸头螺栓孔9的螺栓固定的凸头5 ; 所述的凹头4与凸头5的底部分别设置有凹头翼缘和凸头翼缘，凹头翼缘上设置设置 有第一固定孔10,凸头翼缘上设置有第二固定孔11 ;所述的第一固定孔10与第二固定孔 11固内穿有与顶板2和底板3分别固定连接的固定螺栓6 ; 所述的一种用于柱受压试验的铰支座装置，其用于柱子轴心受压试验的具体使用方法 为： (1) 把一套铰支座放到压力试验机上，通过调节螺栓1调整顶板2水平并固定； (2) 安装轴心受压柱12,使柱子轴线与滚轴轴线重合； (3) 把另一套铰支座安装到轴心受压柱顶部，使滚轴轴线与柱子轴线重合； (4) 通过压力试验机施加5kN的压力，并保持压力不变； (5) 松开调节螺栓1 一定距离，使顶板2与底板3沿滚轴能够滚动； (6) 施加荷载，进行轴心受压试验； (7) 试件达到极限承载力后，压力卸载至10kN，拧紧调节螺栓1，固定顶板2位置； (8) 继续完成全部卸载，卸下破坏后的柱子试件和柱铰支座，试验结束。
[0007] 所述的一种用于柱受压试验的铰支座装置，其用于柱子偏心受压试验的具体使用 方法为： (1) 根据偏心受压柱13偏心距大小，调整凹头4和凸头5在顶板2和底板的固定位置， 并把一套铰支座放到压力试验机上，通过调节螺栓1调整顶板2水平并固定； (2) 安装偏心受压柱13,使柱子偏心距位置与滚轴轴线重合； (3) 把另一套调好的铰支座安装到偏心受压柱13顶部，使滚轴轴线与柱子偏心距位置 重合； (4) 通过压力试验机施加5kN的压力，并保持压力不变； (5) 松开调节螺栓1 一定距离，使顶板2与底板3沿滚轴能够滚动； (6) 施加荷载，进行偏心受压试验； (7) 试件达到极限承载力后，压力卸载至10kN，拧紧调节螺栓1，固定顶板2位置； (8) 继续完成全部卸载，卸下破坏后的偏心柱子试件和柱铰支座，试验结束。
[0008] 积极有益效果：本发明通过调整凸头和凹头位置，可实现轴心受压和不同偏心距 受压柱结构试验，具有通用性，使用过程简单、安全、方便，同时试验过程中螺栓1具有防护 功能，大大提高了试验的多用性和稳定性。
【附图说明】
[0009] 图1为本发明中的结构示意图一； 图2为本发明中的结构示意图二； 图3为发明中的顶板俯视结构示意图； 图4为发明中的底板仰视结构示意图； 图5为发明中的凹头结构示意图； 图6为发明中的凸头结构示意图； 图7为实施例1结构示意图； 图8为实施例2结构示意图； 图中为：调节螺栓1、顶板2、底板3、凹头4、凸头5、固定螺栓6、连接角钢7、凹头螺栓 孔8、凸头螺栓孔9、第一固定孔10、第二固定孔11、轴心受压柱12、偏心受压柱13。
【具体实施方式】
[0010] 下面结合附图和实施例，对本发明做进一步的说明： 如图1、图2所示，一种用于柱受压试验的铰支座装置，包括顶板2,设置在顶板2下方 的底板3 ;所述的顶板2与底板3的边缘处设置有固定装置，顶板2与底板3中间设置有调 节旋转装置； 所述的固定装置包括分别设置在顶板2边缘和对应底板3边缘上的连接角钢7 ;所述 连接角钢7上设置有角钢螺栓孔，角钢螺栓孔内穿有调节螺栓1 ; 如图3、图4所示所述的调节旋转装置包括通过内穿顶板2的凹头螺栓孔8内的螺栓固 定的凹头4,以及与凹头4对应配合设置的通过内穿底板3的凸头螺栓孔9的螺栓固定的凸 头5 ; 如图5、图6所示，所述的凹头4与凸头5的底部分别设置有凹头翼缘和凸头翼缘，凹头 翼缘上设置设置有第一固定孔10,凸头翼缘上设置有第二固定孔11 ;所述的第一固定孔10 与第二固定孔11固内穿有与顶板2和底板3分别固定连接的固定螺栓6 ; 实施例1 制作本发明的铰支座装置，具体参数为调节螺栓1为直径l〇mm，长120mm，8. 8级精制螺 栓，主要用于安装柱子试件时，调节顶板水平，并固定顶板，同时在试验过程中松开一定距 离，使滚轴能有转动间隙，并在试件破坏时起保护作用。顶板2长600mm，宽300mm，厚80mm， 为试件安装平台，并在试验时对试件进行加压，顶板上分布着行距200mm，列距75mm，直径 6mm，深度15mm的螺栓孔，用于固定凹头4。底板3长600mm，宽300mm，厚80mm，安放在压力 试验机上，支撑整个柱子结构试验，并在试验时传递试验机压力，底板上布置行距200mm，列 距75mm，直径6mm，深度15mm的凹凸螺栓孔，用于固定凸头5。凹头4、凸头5相互咬合，形 成一个能够转动的柱铰滚轴，精确定位压力位置，其上带直径6_的螺栓孔，用固定螺栓6 分别固定在顶板2和底板3上。固定螺栓6为直径6_，长度12_，8. 8级精制螺栓，用于 固定凹头4在顶板2的位置和凸头5在底板3的位置。连接角钢7利用肢尖焊缝（hf=6mm) 和肢背焊缝（hf=6mm)固定到顶板2和底板3上，并布置2个10mm的螺栓孔，利用调节螺栓 1连接顶板2和底板3。
[0011] 调节螺栓主要是在固定构件时，调节并固定顶板位置，以便于安装柱子试验构件， 并在试验过程中，松开一定距离，使顶板有一定的转动范围，在试件破坏时阻止构件倾倒； 顶板主要是承受安装柱子构件，用于试件试验的安装平台。底板与压力机接触，承受整个试 验构件重量及压力荷载；凹头与凸头主要用于互相配合，完成顶板与底板在试验过程中的 转动；固定螺栓是根据试验偏心距