申请/专利权人：福州大学

申请日：2018-10-30

公开（公告）日：2024-05-17

公开（公告）号：CN109060514B

主分类号：G01N3/02

分类号：G01N3/02;G01N3/08

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.05.17#授权;2019.01.15#实质审查的生效;2018.12.21#公开

摘要：本发明提供一种在受压钢构件试验中保持伸出钢板不先发生失稳的装置及其实施方法，在受压钢构件试验中保持伸出钢板不先发生失稳的装置，所述钢构件包括有向两侧延伸的悬臂钢板，包括位于钢构件试件两侧的各设置有一对的临时加劲板件，悬臂钢板夹侧部夹于同侧的一对临时加劲板件之间，所述临时加劲板件与悬臂钢板平行设置，同侧的一对临时加劲板件之间经贯穿两个临时加劲板件的螺栓连接且螺栓不与悬臂钢板接触，该装置不仅可以对伸出悬臂部分钢板进行约束，还可以确保不会对局部稳定试验引入多余的变量。该装置受力合理，设计科学，耐久性优，可循环使用。

主权项：1.一种在受压钢构件试验中保持伸出钢板不先发生失稳的施工方法，其特征在于，成型一种受压钢构件试验中保持伸出钢板不先发生失稳的装置，所述钢构件包括有向两侧延伸的悬臂钢板，其特征在于，包括位于钢构件试件两侧的各设置有一对的临时加劲板件，所述悬臂钢板夹侧部夹于同侧的一对临时加劲板件之间，所述临时加劲板件与悬臂钢板平行设置，同侧的一对临时加劲板件之间经贯穿两个临时加劲板件的螺栓连接且螺栓不与悬臂钢板接触；所述临时加劲板件朝向悬臂钢板的一侧与悬臂钢板之间设置有聚四氟乙烯板，以减小临时加劲板件与悬臂钢板之间的摩擦力；同侧的一对临时加劲板件之间还夹有位于悬臂钢板外侧的橡胶垫板，确保在螺栓固定同侧的临时加劲板件时不发生翘曲；所述橡胶垫板厚度与悬臂钢板厚度一致；所述临时加劲板件与悬臂钢板重叠部位横向长度为2-6cm，所述聚四氟乙烯板厚度为0.5mm~3mm；所述临时加劲板件侧部延伸有垂直于临时加劲板件的侧板；具体包括以下步骤：（1）临时加劲板件的制作：对临时加劲板件的表面应进行冼平处理，保证表面光滑不发生凸起；在临时加劲板件与受压钢构件的悬臂钢板的重叠处黏贴聚四氟乙烯薄板，并将每块临时加劲板件沿纵向打若干个螺栓孔，孔洞大小根据螺栓尺寸确定，在临时加劲板件的一侧布置应变花以监测角钢上不会分担过多的力；（2）约束装置放置：受压钢构件的悬臂钢板每侧配置两块临时加劲板件，临时加劲板件保持平行并夹叠受压钢构件的伸出悬臂钢板，同时在同侧的两个临时加劲板件空隙处放置橡胶垫板；为确保临时加劲板件在长度方向上不会超出受压钢构件试件，以免影响后续的加载过程，临时加劲板件上下两端与悬臂钢板的上下端部预留有5～7cm距离；用螺栓对同侧的两个临时加劲板件进行固定，螺栓不可接触试件，避免力的传递；（3）试件安装：约束装置固定好后，将带有装置的试件放置于加载台上，为试验加载做准备。

全文数据：在受压钢构件试验中保持伸出钢板不先发生失稳的装置及其实施方法技术领域本发明涉及一种在受压钢构件试验中保持伸出钢板不先发生失稳的装置及其实施方法。背景技术在钢结构中，许多试件具有伸出钢板的形式。例如，箱形钢结构、工字型钢、带有闭口肋的加劲板或带有开口肋的加劲板。在对这些钢结构进行受压的局部稳定试验时，往往伸出钢板先发生失稳，而无法得到非伸出钢板的其它板件的失稳性能，为了保证伸出部分钢板不先发生失稳，往往采用较短的伸出钢板试件构造进行试验。采用较短的伸出钢板使得试件失去对称性，导致构件的残余应力发生变化，为试验引入了多余变量，不利于进行试验分析。可见，为了保证伸出钢板不先发生失稳，采用合适的方法对其进行约束是研究的重点。发明内容本发明对上述问题进行了改进，即本发明要解决的技术问题是现有的带有悬臂钢板的钢结构在进行稳定试验时，往往伸出钢板先发生失稳，而无法得到非伸出钢板的其它板件的失稳性能。本发明的具体实施方案是：在受压钢构件试验中保持伸出钢板不先发生失稳的装置，所述钢构件包括有向两侧延伸的悬臂钢板，包括位于钢构件试件两侧的各设置有一对的临时加劲板件，所述悬臂钢板夹侧部夹于同侧的一对临时加劲板件之间，所述临时加劲板件与悬臂钢板平行设置，同侧的一对临时加劲板件之间经贯穿两个临时加劲板件的螺栓连接且螺栓不与悬臂钢板接触。进一步的，所述临时加劲板件朝向悬臂钢板的一侧与悬臂钢板之间设置有聚四氟乙烯板，以减小临时加劲板件与悬臂钢板之间的摩擦力。进一步的，同侧的一对临时加劲板件之间还夹有位于悬臂钢板外侧的橡胶垫板，确保在螺栓固定同侧的临时加劲板件时不发生翘曲。进一步的，所述橡胶垫板厚度与悬臂钢板厚度一致。进一步的，所述临时加劲板件与悬臂钢板重叠部位横向长度为2-6cm，所述聚四氟乙烯板厚度为0.5mm~3mm。进一步的，所述螺栓公称直径选用M16～M27。进一步的，所述临时加劲板件延伸有侧部延伸有垂直于临时加劲板件的侧板。本发明还包括一种在受压钢构件试验中保持伸出钢板不先发生失稳的施工方法，其特征在于，包括以下步骤：（1）临时加劲板件的制作：对临时加劲板件的表面应进行冼平处理，保证表面光滑不发生凸起。在临时加劲板件与受压钢构件的悬臂钢板的重叠处黏贴聚四氟乙烯薄板，并将每块临时加劲板件沿纵向打若干个螺栓孔，孔洞大小根据螺栓尺寸确定，在临时加劲板件的一侧布置应变花以监测角钢上不会分担过多的力；（2）约束装置放置：受压钢构件的悬臂钢板每侧配置两块临时加劲板件，临时加劲板件保持平行并夹叠受压钢构件的伸出悬臂钢板，同时在同侧的两个临时加劲板件空隙处放置橡胶垫板；为确保临时加劲板件在长度方向上不会超出受压钢构件试件，以免影响后续的加载过程，临时加劲板件上下两端与悬臂钢板的上下端部预留有5～7cm距离；用螺栓对同侧的两个临时加劲板件进行固定，螺栓不可接触试件，避免力的传递；（3）试件安装：约束装置固定好后，将带有装置的试件放置于加载台上，为试验加载做准备。进一步的，所述加载台上具有位于钢构件上方及下方的加载板，所述加载板上固定连接有端板，所述端板上具有与钢构件截面轮廓相符的槽孔，钢构件两端插入端板槽孔内以模拟钢构件两边简支的情况，所述加载板为矩形钢板用于固定端板并在钢构件加载时传递荷载，端板和加载板通过固定连接。进一步的，螺栓对同侧的两个临时加劲板件进行固定时，螺栓紧固时需遵循先中间、后两边的顺序，并需要分阶段紧固。与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：本发明在受压钢构件试验中保持伸出钢板不先发生失稳的装置不仅可以对伸出悬臂部分钢板进行约束，还可以确保不会对局部稳定试验引入多余的变量。该装置受力合理，设计科学，耐久性优，可循环使用，符合绿色环保的发展理念。同时该装置安装快捷简单，有较好应用前景。附图说明图1为本发明临时加劲板件结构示意图。图2为本发明临时加劲板件与钢构件配合结构示意图。图3为本发明受压钢构件试验中与加载板配合结构示意图。具体实施方式下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步详细的说明。如图1～3所示，在受压钢构件试验中保持伸出钢板不先发生失稳的装置，所述钢构件10包括有向两侧延伸的悬臂钢板110，包括位于钢构件试件两侧的各设置有一对的临时加劲板件20，所述悬臂钢板夹侧部夹于同侧的一对临时加劲板件20之间，所述临时加劲板件与悬臂钢板平行设置，同侧的一对临时加劲板件之间经贯穿两个临时加劲板件的高强螺栓201连接且高强螺栓不与悬臂钢板110接触。本实施例中，所述临时加劲板件20朝向悬臂钢板的一侧与悬臂钢板之间设置有聚四氟乙烯板30，以减小临时加劲板件与悬臂钢板之间的摩擦力，聚四氟乙烯板30与临时加劲板件20胶接。聚四氟乙烯板30位于临时加劲板件20与悬臂钢板的叠合处。本实施例中，同侧的一对临时加劲板件之间还夹有位于悬臂钢板外侧的橡胶垫板40，即在临时加劲板件之间的空隙部位放置橡胶垫板，从而确保在高强螺栓加固同侧的一对临时加劲板件20过程中临时加劲板件不发生翘曲，所述橡胶垫板40厚度与悬臂钢板厚度一致。本实施例中，所述临时加劲板件与悬臂钢板重叠部位横向长度为2-6cm，所述聚四氟乙烯板厚度为0.5mm~3mm，所述高强螺栓公称直径选用M16～M27。本实施例中，所述临时加劲板件延伸有侧部延伸有垂直于临时加劲板件的侧板以形成T型或拐状，当然在实际设计中所述临时加劲板件可以为角钢，带板肋或T肋的加劲板。具体施工方法包括以下步骤：（1）临时加劲板件的制作：对临时加劲板件的表面应进行冼平处理，保证表面光滑不发生凸起。在临时加劲板件与受压钢构件的悬臂钢板的重叠处黏贴聚四氟乙烯薄板，并将每块临时加劲板件沿纵向打若干个螺栓孔，孔洞大小根据螺栓尺寸确定，在临时加劲板件的一侧布置应变花以监测角钢上不会分担过多的力；（2）约束装置放置：受压钢构件的悬臂钢板每侧配置两块临时加劲板件，临时加劲板件保持平行并夹叠受压钢构件的伸出悬臂钢板，同时在同侧的两个临时加劲板件空隙处放置橡胶垫板；为确保临时加劲板件在长度方向上不会超出受压钢构件试件，以免影响后续的加载过程，临时加劲板件上下两端与悬臂钢板的上下端部预留有5～7cm距离；用螺栓对同侧的两个临时加劲板件进行固定，螺栓不可接触试件，避免力的传递，螺栓对同侧的两个临时加劲板件进行固定时，螺栓紧固时需遵循先中间、后两边的顺序，并需要分阶段紧固；（3）试件安装：约束装置固定好后，将带有装置的试件放置于加载台上，为试验加载做准备。实验时，试验装置的加载台上具有位于钢构件上方及下方的加载板50，所述加载板上固定连接有端板60，所述端板60上具有与钢构件截面轮廓相符的槽孔610，钢构件两端插入端板槽孔内以模拟钢构件两边简支的情况，所述加载板50为矩形钢板用于固定端板并在钢构件加载时传递荷载，端板和加载板50通过锁紧螺栓620固定连接。本发明如果公开或涉及了互相固定连接的零部件或结构件，那么，除另有声明外，固定连接可以理解为：能够拆卸地固定连接例如使用螺栓或螺钉连接，也可以理解为：不可拆卸的固定连接例如铆接、焊接，当然，互相固定连接也可以为一体式结构例如使用铸造工艺一体成形制造出来所取代明显无法采用一体成形工艺除外。另外，上述本发明公开的任一技术方案中所应用的用于表示位置关系或形状的术语除另有声明外其含义包括与其近似、类似或接近的状态或形状。本发明提供的任一部件既可以是由多个单独的组成部分组装而成，也可以为一体成形工艺制造出来的单独部件。最后应当说明的是:以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制；尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者对部分技术特征进行等同替换；而不脱离本发明技术方案的精神，其均应涵盖在本发明请求保护的技术方案范围当中。

权利要求：1.在受压钢构件试验中保持伸出钢板不先发生失稳的装置，所述钢构件包括有向两侧延伸的悬臂钢板，其特征在于，包括位于钢构件试件两侧的各设置有一对的临时加劲板件，所述悬臂钢板夹侧部夹于同侧的一对临时加劲板件之间，所述临时加劲板件与悬臂钢板平行设置，同侧的一对临时加劲板件之间经贯穿两个临时加劲板件的螺栓连接且螺栓不与悬臂钢板接触。2.根据权利要求1所述的在受压钢构件试验中保持伸出钢板不先发生失稳的装置，其特征在于，所述临时加劲板件朝向悬臂钢板的一侧与悬臂钢板之间设置有聚四氟乙烯板，以减小临时加劲板件与悬臂钢板之间的摩擦力。3.根据权利要求1或2所述的在受压钢构件试验中保持伸出钢板不先发生失稳的装置，其特征在于，同侧的一对临时加劲板件之间还夹有位于悬臂钢板外侧的橡胶垫板，确保在螺栓固定同侧的临时加劲板件时不发生翘曲。4.根据权利要求3所述的在受压钢构件试验中保持伸出钢板不先发生失稳的装置，其特征在于，所述橡胶垫板厚度与悬臂钢板厚度一致。5.根据权利要求1或2所述的在受压钢构件试验中保持伸出钢板不先发生失稳的装置，其特征在于，所述临时加劲板件与悬臂钢板重叠部位横向长度为2-6cm，所述聚四氟乙烯板厚度为0.5mm~3mm。6.根据权利要求1所述的在受压钢构件试验中保持伸出钢板不先发生失稳的装置，其特征在于，所述螺栓公称直径选用M16～M27。7.根据权利要求1或2所述的在受压钢构件试验中保持伸出钢板不先发生失稳的装置，其特征在于，所述临时加劲板件延伸有侧部延伸有垂直于临时加劲板件的侧板。8.一种在受压钢构件试验中保持伸出钢板不先发生失稳的施工方法，其特征在于，包括以下步骤：（1）临时加劲板件的制作：对临时加劲板件的表面应进行冼平处理，保证表面光滑不发生凸起；在临时加劲板件与受压钢构件的悬臂钢板的重叠处黏贴聚四氟乙烯薄板，并将每块临时加劲板件沿纵向打若干个螺栓孔，孔洞大小根据螺栓尺寸确定，在临时加劲板件的一侧布置应变花以监测角钢上不会分担过多的力；（2）约束装置放置：受压钢构件的悬臂钢板每侧配置两块临时加劲板件，临时加劲板件保持平行并夹叠受压钢构件的伸出悬臂钢板，同时在同侧的两个临时加劲板件空隙处放置橡胶垫板；为确保临时加劲板件在长度方向上不会超出受压钢构件试件，以免影响后续的加载过程，临时加劲板件上下两端与悬臂钢板的上下端部预留有5～7cm距离；用螺栓对同侧的两个临时加劲板件进行固定，螺栓不可接触试件，避免力的传递；（3）试件安装：约束装置固定好后，将带有装置的试件放置于加载台上，为试验加载做准备。9.根据权利要求8所述的一种在受压钢构件试验中保持伸出钢板不先发生失稳的施工方法，其特征在于，所述加载台上具有位于钢构件上方及下方的加载板，所述加载板上固定连接有端板，所述端板上具有与钢构件截面轮廓相符的槽孔，钢构件两端插入端板槽孔内以模拟钢构件两边简支的情况，所述加载板为矩形钢板用于固定端板并在钢构件加载时传递荷载，端板和加载板通过固定连接。10.根据权利要求9所述的一种在受压钢构件试验中保持伸出钢板不先发生失稳的施工方法，其特征在于，螺栓对同侧的两个临时加劲板件进行固定时，螺栓紧固时需遵循先中间、后两边的顺序，并需要分阶段紧固。

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