空间结构倒塌试验机械式初始破坏装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及建筑工程中空间结构倒塌试验研究领域，更具体的说，是涉及一种空间结构倒塌试验机械式初始破坏装置。
【背景技术】
[0002]在大跨度空间结构倒塌试验中，通过初始破坏引入装置模拟结构内部某一杆件因偶然因素发生破坏的过程是连续性倒塌试验的关键技术。对于钢筋混凝土框架结构，可通过爆炸方式来“去除”混凝土框架柱，然而该方法并不适用于小比例模型以及金属结构；对于大跨度空间结构，在以往的试验当中通常采用人工锯断、钢夹和楔形钢头组合连接的方式引入初始失效构件，这些操作往往需要人工去参与破坏，浪费人力物力，且不能保证试验精度和安全性，为了能够更加准确的模拟初始失效构件及周围杆件的受力状态，需研发一套适用于大跨度空间结构倒塌试验的初始破坏装置，使其具有高度的可靠性、安全性和可重复性。
【发明内容】
[0003]本发明的目的是为了克服现有技术中的不足，提供一种空间结构倒塌试验机械式初始破坏装置，该装置可精确地模拟初始失效构件的受力状态，自动化程度高，可重复使用，解决了现有倒塌试验初始破坏引入装置可重复性差，精细化程度低等问题。
[0004]本发明的目的是通过以下技术方案实现的:
[0005]空间结构倒塌试验机械式初始破坏装置，包括受到拉应力的两个待破坏节点，所述待破坏节点分别通过螺纹连接有螺杆，所述螺杆与待破坏节点相连接的一端为内螺纹，螺杆的另外一端套接有套管，所述套管和螺杆相对应的开设有孔，所述孔内插接有销钉。
[0006]所述其中一个螺杆的内螺纹长度是另一个螺杆内螺纹长度的两倍。
[0007]所述两个螺杆的内螺纹均为正螺纹。
[0008]所述套管的内径大于螺杆外径l_2mm。
[0009]与现有技术相比，本发明的技术方案所带来的有益效果是:
[0010]1.本发明装置在待破坏节点上分别通过螺纹连接有螺杆，螺杆与待破坏节点相连接的一端为内螺纹，螺杆的另外一端通过套管相连接，套管和螺杆相对应的设置有孔，孔内插接销钉，在试验过程中，使用本发明装置作为初始破坏引入装置，当拔去销钉之后，螺杆与套管断开，螺杆可套管内沿轴向自由伸缩，即可实现杆件失效的模拟，可同时用于受拉和受压杆件初始破坏的模拟，可见该装置构造简单，操作简便，安全可靠。
[0011]2.本发明装置通过螺纹与各节点连接，因此拆装方便，可重复使用，也可多组一起使用，以精确模拟多组节点间杆件同时失效的动态破坏过程，适用于大跨度空间结构模型倒塌试验。
[0012]3.本发明装置的两个螺杆内螺纹长度不一，可调节范围大，适用范围广。
【附图说明】
[0013]图1是本发明的结构示意图。
[0014]图2是待破坏构件示意图。
[0015]图3是引入本发明装置后的构件示意图。
[0016]附图标记:1-螺杆2-螺杆3-内螺纹4-内螺纹5-套管6_销钉7_待破坏节点8-连接杆
【具体实施方式】
[0017]下面结合附图对本发明作进一步的描述:
[0018]如图1至图3所示，空间结构倒塌试验机械式初始破坏装置，包括受到拉应力的两个待破坏节点7，待破坏节点7分别通过螺纹连接有螺杆I和螺杆2，螺杆I和螺杆2与待破坏节点7相连接的一端分别为内螺纹3和内螺纹4，螺杆I和螺杆2的另外一端均与套管5，套管5的两端设有连接孔，螺杆I和螺杆2上均设置有连接孔，套管5的连接孔和螺杆I及螺杆2的连接孔对齐后通过销钉6相连接，其中套管5的内径大于螺杆I和螺杆2外径l-2mm0
[0019]其中内螺纹4的长度是内螺纹3长度的两倍，且它们均为正螺纹。
[0020]本发明的具体使用方法如下:
[0021]初始状态下，待破坏节点7由连接杆8相连接，现要将本发明装置替代连接杆8以进行初始破坏的模拟；由于内螺纹3和内螺纹4的螺纹均为正螺纹，当右端螺纹旋进时左端螺纹旋出，本发明装置与待破坏节点7组装完毕后仍可自由拆卸；在组装完毕后，保证本发明装置整体长度与连接杆8长度相同，以保证试验精确性，同时螺纹部分为螺杆1、螺杆2和连接杆8的最薄弱位置，应保证该处与模型其他杆件的强度相等。在试验过程中，使用本发明装置代替初始失效构件，得到引入初始破坏装置的结构构件，当拔去销钉6之后，结构杆件断开，螺杆I和螺杆2可在套管5内沿轴向自由伸缩，即可实现杆件失效的模拟。
[0022]对于机械式初始破坏装置，应保证销钉6的抗剪强度大于初始失效构件内应力，本发明破坏装置在触发之前不会提前发生破坏，同时，可在用于插销钉的连接孔及套管内壁涂抹润滑油，使销钉6更易拔出，装置断开。
【主权项】
1.空间结构倒塌试验机械式初始破坏装置，包括受到拉应力的两个待破坏节点，其特征在于，所述待破坏节点分别通过螺纹连接有螺杆，所述螺杆与待破坏节点相连接的一端为内螺纹，螺杆的另外一端套接有套管，所述套管和螺杆相对应的开设有孔，所述孔内插接有销钉。2.根据权利要求1所述的空间结构倒塌试验机械式初始破坏装置，其特征在于，所述其中一个螺杆的内螺纹长度是另一个螺杆内螺纹长度的两倍。3.根据权利要求1所述的空间结构倒塌试验机械式初始破坏装置，其特征在于，所述两个螺杆的内螺纹均为正螺纹。4.根据权利要求1所述的空间结构倒塌试验机械式初始破坏装置，其特征在于，所述套管的内径大于螺杆外径1_2_。
【专利摘要】本发明公开了一种空间结构倒塌试验机械式初始破坏装置，包括受到拉应力的两个待破坏节点，所述待破坏节点分别通过螺纹连接有螺杆，所述螺杆与待破坏节点相连接的一端为内螺纹，螺杆的另外一端套接有套管，所述套管和螺杆相对应的开设有孔，所述孔内插接有销钉。本发明装置可精确地模拟初始失效构件的受力状态，自动化程度高，可重复使用，解决了现有倒塌试验初始破坏引入装置可重复性差，精细化程度低等问题。
【IPC分类】G01M99/00
【公开号】CN105067361
【申请号】CN201510452456
【发明人】韩庆华, 徐颖, 刘一鸣, 张学哲, 傅本钊
【申请人】天津大学
【公开日】2015年11月18日
【申请日】2015年7月27日