一种用于检验斜柱节点强度的缩尺试验系统的制作方法

本技术涉及条形建筑构件的连接，特别是涉及一种用于检验斜柱节点强度的缩尺试验系统。

背景技术：

1、随着社会的发展，千篇一律的建筑已不能满足人们的需求，各种风格迥异的异形建筑也越来越多。而异形建筑中不可避免地需要用到斜柱这样的支撑结构，在施工前需要对斜柱进行强度校核，判断设计的斜柱及其连接节点是否强度达标。

2、斜柱不同于立柱，其承受的荷载多了一个水平方向的分量，因此其受力状况的计算更为复杂。对于直接设置在地基上的斜柱而言，这种复杂程度尚可接受，可以通过计算的方式判断斜柱自身以及连接节点处的强度是否满足需求。但对于安装在立柱上的斜柱而言，连接节点处的受力状况已复杂到难以准确计算。即使是采用有限元的方式进行模拟，由于算力限制，模拟时无法将现场所有的因素全部考虑在内，需进行很大程度的简化，导致最终模拟的结果与实际状况有明显差别。以北京北四环某建筑改造项目为例，其斜柱节点模拟结果显示会有两个位置发生屈服，但现场试验却只有一个位置发生屈服。

3、对于难以计算或模拟的建筑构件，一般通过加载试验的方式来进行强度校核。但对于一些尺寸较大的建筑构件而言，采用等比例的构件进行强度较和成本极大且现有的作动器无法模拟出构件所承载的荷载。

技术实现思路

1、本实用新型提供一种用于检验斜柱节点强度的缩尺试验系统。

2、解决的技术问题是：斜柱受力状况复杂，难以通过计算的方式判断斜柱自身以及连接节点处的强度是否满足需求。

3、为解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案：一种用于检验斜柱节点强度的缩尺试验系统，用于测试斜柱与立柱的连接节点处强度是否达标，所述斜柱下端固定在立柱侧面，所述斜柱侧面底部还设置有撑柱梁；所述缩尺试验系统包括斜柱与支柱的连接节点的缩尺模型以及用来模拟斜柱与立柱上的荷载的作动器；

4、所述缩尺模型包括缩尺立柱、缩尺斜柱、以及缩尺撑柱梁，所述作动器包括设置在缩尺立柱顶部、用来模拟缩尺立柱顶部的荷载的直作动器，以及设置在缩尺斜柱顶部、用来模拟缩尺斜柱顶部的荷载的斜作动器。

5、进一步，所述缩尺试验系统设置在墙壁附近，所述斜作动器上端以及缩尺撑柱梁远离缩尺斜柱的一端分别固定在墙壁上。

6、进一步，所述直作动器为下端固定在基面上且上端压在缩尺立柱顶部的穿心作动器，所述直作动器的伸缩方向竖直设置，所述斜作动器为上端固定在墙壁上的液压作动器，所述斜作动器的伸缩方向沿缩尺斜柱的轴向设置。

7、进一步，所述缩尺立柱及缩尺斜柱均为方钢管柱，所述缩尺撑柱梁为翼缘板水平设置的工字钢梁。

8、进一步，所述缩尺立柱下端通过法兰板固定在基面上，所述斜作动器上端以及缩尺撑柱梁远离缩尺斜柱的一端分别通过法兰板固定在墙壁上。

9、进一步，所述缩尺模型的缩尺比例为1：3.5。

10、进一步，所述缩尺立柱的轴线与缩尺斜柱的轴线相交，且缩尺立柱的轴线与缩尺斜柱的轴线所确定的平面记作不动面，所述缩尺试验系统还包括围护支撑架，所述围护支撑架分别设置在不动面左右两侧并夹住缩尺立柱以及缩尺斜柱。

11、本实用新型一种用于检验斜柱节点强度的缩尺试验系统与现有技术相比，具有如下有益效果：

12、本实用新型中，通过制作斜柱的缩尺模型进行加载试验，解决了复杂斜柱节点难以通过计算或有限元模拟的方式进行强度校核的问题，且相较于采用等比例的构件进行加载试验，采用缩尺模型进行试验的成本显著减小。

技术特征：

1.一种用于检验斜柱节点强度的缩尺试验系统，用于测试斜柱与立柱的连接节点处强度是否达标，所述斜柱下端固定在立柱侧面，所述斜柱侧面底部还设置有撑柱梁；其特征在于：所述缩尺试验系统包括斜柱与支柱的连接节点的缩尺模型以及用来模拟斜柱与立柱上的荷载的作动器；

2.根据权利要求1所述的一种用于检验斜柱节点强度的缩尺试验系统，其特征在于：所述缩尺试验系统设置在墙壁附近，所述斜作动器（5）上端以及缩尺撑柱梁（3）远离缩尺斜柱（2）的一端分别固定在墙壁上。

3.根据权利要求2所述的一种用于检验斜柱节点强度的缩尺试验系统，其特征在于：所述直作动器（4）为下端固定在基面上且上端压在缩尺立柱（1）顶部的穿心作动器，所述直作动器（4）的伸缩方向竖直设置，所述斜作动器（5）为上端固定在墙壁上的液压作动器，所述斜作动器（5）的伸缩方向沿缩尺斜柱（2）的轴向设置。

4.根据权利要求3所述的一种用于检验斜柱节点强度的缩尺试验系统，其特征在于：所述缩尺立柱（1）及缩尺斜柱（2）均为方钢管柱，所述缩尺撑柱梁（3）为翼缘板水平设置的工字钢梁。

5.根据权利要求4所述的一种用于检验斜柱节点强度的缩尺试验系统，其特征在于：所述缩尺立柱（1）下端通过法兰板固定在基面上，所述斜作动器（5）上端以及缩尺撑柱梁（3）远离缩尺斜柱（2）的一端分别通过法兰板固定在墙壁上。

6.根据权利要求1所述的一种用于检验斜柱节点强度的缩尺试验系统，其特征在于：所述缩尺模型的缩尺比例为1：3.5。

7.根据权利要求1所述的一种用于检验斜柱节点强度的缩尺试验系统，其特征在于：所述缩尺立柱（1）的轴线与缩尺斜柱（2）的轴线相交，且缩尺立柱（1）的轴线与缩尺斜柱（2）的轴线所确定的平面记作不动面，所述缩尺试验系统还包括围护支撑架（6），所述围护支撑架（6）分别设置在不动面左右两侧并夹住缩尺立柱（1）以及缩尺斜柱（2）。

技术总结
本技术涉及条形建筑构件的连接技术领域，公开了一种用于检验斜柱节点强度的缩尺试验系统，用于测试斜柱与立柱的连接节点处强度是否达标，斜柱下端固定在立柱侧面，斜柱侧面底部还设置有撑柱梁；缩尺试验系统包括斜柱与支柱的连接节点的缩尺模型以及用来模拟斜柱与立柱上的荷载的作动器；缩尺模型包括缩尺立柱、缩尺斜柱、以及缩尺撑柱梁，作动器包括设置在缩尺立柱顶部的直作动器，以及设置在缩尺斜柱顶部的斜作动器。本技术中，通过制作斜柱的缩尺模型进行加载试验，解决了复杂斜柱节点难以通过计算或有限元模拟的方式进行强度校核的问题，且相较于采用等比例的构件进行加载试验，采用缩尺模型进行试验的成本显著减小。

技术研发人员：田以刚,陈硕晖,刘杨,刘庆伟,李锡明,肖慧鹏,张海龙,刘仲元,全进东,兰春光
受保护的技术使用者：北京市第三建筑工程有限公司
技术研发日：20221201
技术公布日：2024/1/11