一种柱的滚轮式加载定位结构的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及结构试验领域，具体涉及一种土木工程中受压柱试验的加载定位结构，特别适用于荷载和环境耦合作用下受压柱的二次加载。加载定位结构包括U型升降板、滚轮、螺栓孔、水平搁板、固定螺栓、升降螺栓、矩形螺栓孔、固定螺母、活动螺母、水准气泡和皮带轮。装置能够一次性快速准确且稳定对准任意预设加载位置，加载定位结构不仅可以自由水平移动，而且还可自由垂直升降，能满足不同大小和不同结构的受压柱的加载需求，保证受压柱在定位过程中始终保持垂直稳定，避免了受压柱在定位过程中发生倾倒。
【专利说明】一种柱的滚轮式加载定位结构
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及土木工程结构试验领域，具体涉及一种土木工程中受压柱试验的加载定位结构，特别适用于荷载和环境耦合作用下受压柱的二次加载。
【背景技术】
[0002]土木工程结构试验中，经常要对钢柱、钢筋混凝土柱和钢管混凝土柱进行静力受压加载试验。为了准确模拟试件端部约束条件和保证加载位置的准确性，常常采用刀绞或球绞支座，由于刀绞或球绞支座是线或点接触，因此其具有不稳定性(如图1所示)，在试验就位时，必须由人把柱子扶住才能保证柱子垂直不倾倒。在柱的加载试验中，加载位置通常是一条线或一个点，受压柱尺度大，重量大，往往重达数吨，无论是中心加载还是偏心加载，如何保持受压柱的垂直稳定以及如何快速对准预设的加载位置一直都是结构试验中的难题。
[0003]目前，普遍采用的方法是人工扶正和对准，由操作人员将受压柱抬到试验台或万能试验机操作平台上，然后一边扶正一边调整千斤顶，在对准的同时将荷载加到受压柱上。这种方法需要众多的劳动力，一般4-5人，而且对准难度特别大，经常需要多次才能对准。此外，由于受压柱尺度大，重量大，又是高空作业，稍不留神受压柱即会发生倾倒，轻者造成试验失败，重则危及试验设备和人员的安全。
实用新型内容
[0004]针对现有技术中无法快速对准预设加载位置，需要众多劳动力，移动难度大、容易倾倒等缺陷，本实用新型所要解决的问题是提供一种能够一次性、快速准确且稳定对准任意预设加载位置(一条线或一个点)的加载定位结构，所述的加载定位结构不仅可以自由水平移动，而且还可自由垂直升降，能满足不同大小和不同结构的受压柱的加载需求，特别重要的是，可以保证受压柱在定位过程中始终保持垂直稳定，避免了受压柱在定位过程中发生倾倒。所述的受压柱是指拟进行受压试验的柱子。
[0005]对于柱的加载试验，现有技术普遍采用的定位方法是人工扶正和对准，由操作人员将受压柱抬到试验台或万能试验机操作平台上，然后一边扶正一边调整千斤顶，在对准的同时将荷载加到受压柱上。这种方法一般需要众多的劳动力，而且对准难度特别大。本实用新型的加载定位结构是采用中空结构将受压柱从底部托起，让受压柱悬空，通过两块水平搁板保证受压柱的垂直稳定性，由于其处于悬空状态，因此，无论是水平运动还是垂直升降，受压柱均保持垂直稳定不倾倒。
[0006]本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是:
[0007]一种柱的滚轮式加载定位结构，其特征在于，所述的加载定位结构包括支撑系统、垂直升降系统、水平移动和固定系统(参见图3、4)，其中:
[0008]所述的支撑系统为中空结构，能够在水平和竖直方向任意移动，用于支撑受压柱并保证在定位过程中受压柱始终保持垂直稳定；[0009]所述的垂直升降系统用于使受压柱在竖直方向任意移动并保持任意高度，所述垂直升降系统包括U型升降板、升降螺栓、设置在U型升降板四个角部的四个圆形螺栓孔，所述升降螺栓6的数量为4个，所述U型升降板的底部螺栓孔位置处设置与螺栓孔内径螺纹相同的螺母，所述升降螺栓的上部设有活动螺母，所述升降螺栓的底端连接有滚轮，旋转升降螺栓带动U型升降板竖直升降；将U型升降板设计成U形的功能在于受压柱就位前和就位后能方便的从受压柱底部移进和移出。在U型升降板的底部螺栓孔位置处设置与螺栓孔内径螺纹相同螺母的功能在于增加对螺杆的刚度，使螺杆保持垂直稳定，在升降螺栓的上部设置活动螺母的功能在于活动螺母旋紧后夹紧U型升降板，进一步增加螺杆的刚度、垂直度和稳定性。
[0010]所述的水平移动和固定系统用于使受压柱在水平方向任意移动，并且使定位后的支撑系统和其上的受压柱保持静止。
[0011]将受压柱放在所述的支撑系统上，所述的支撑系统高度大于刀铰支座的高度，水平移动所述的支撑系统使其上的受压柱到达预设的加载位置，降低所述的垂直升降系统使受压柱准确落在预设的加载位置并与其接触，使受压柱的自重由预设的加载位置承担，对受压柱施加荷载使受压柱在两端刀铰支座的作用下保持稳定后，继续降低所述的垂直升降系统，使其与受压柱脱离，然后将所述的支撑系统移出，施加荷载对柱进行力学性能试验。
[0012]所述的刀铰支座由带凹口的V型第一加载支座和带凸头的V型第二加载支座组成，所述带凹口的V型第一加载支座选自带有中心通孔的V型第一加载支座和不带中心通孔的第一加载支座，将所述的第二加载支座的V型凸头放入第一加载支座的V型凹口后，两个支座的叠加高度之和为刀铰支座的高度。根据加载试验的需要，选用带有中心通孔或不带中心通孔的第一加载支座，当对荷载和环境耦合作用下受压柱进行二次加载时，选用带中心通孔的第一加载支座和第二加载支座组合组成的刀绞支座，其它加载情况选用不带中心通孔的第一加载支座和第二加载支座组合组成的刀绞支座。所述的刀铰支座的V型尖端即为第二加载支座的V型尖端。
[0013]目前将受压柱放在刀铰支座上的方法是采用人力将受压柱抬起，然后放到刀铰支座上，由于刀铰支座与受压柱是线或点接触，因此不具有稳定性，需要人来扶正确保其垂直，刀铰支座和预设加载位置的对准非常困难，如果一次不能对准，则需将受压柱抬起再次对准，往往需要反复多次才能完成，且每次对准都要抬起受压柱，费事费力。本实用新型采用垂直升降系统，将受压柱搁置在支撑系统上，通过旋转螺栓带动升降平台垂直升降，实际操作时，只要将升降平台升高到高于刀铰支座的高度，使受压柱和刀铰支座之间保持一定的距离(一般可以是5-20毫米)，这样便可轻松移动刀铰支座到预设的加载位置，使刀铰支座和预设加载位置对准后降低支撑系统，便实现了刀铰支座和加载位置的准确对准。
[0014]作为优选，本实用新型所述的柱的滚轮式加载定位结构的支撑系统包括单边缺口的U型升降板、搁置在U型升降板上的两块水平搁板，所述U型升降板的两平行段设有矩形螺栓孔，所述水平搁板可以通过固定螺栓与矩形螺栓孔固定连接并可在U型升降板上水平滑动固定，所述两块水平搁板与U型升降板的两平行段围成中空矩形框，所述两块水平搁板之间的净距小于柱子底边搁置方向的长度。两块水平搁板的功能在于搁置试验柱确保柱子垂直稳定不倾倒；u型升降板两平行段上矩形螺栓孔的功能在于实现任意调整水平搁板之间的距离以满足支撑不同大小受压柱的需要。[0015]作为优�。臼涤眯滦退龅闹墓雎质郊釉囟ㄎ唤峁股德菟ǖ牡锥撕附佑芯匦胃职澹匦胃职宓某叽缬牍雎值亩ッ娉叽缁鞠嗤匦胃职宓乃母鼋遣苛粲新菟ǹ祝菟ǹ椎拇笮『臀恢糜牍雎稚系目锥杂Γ雎趾蜕德菟樱淞臃绞娇梢允遣捎寐菟�。升降螺栓的底端焊接矩形钢板和设置与滚轮对应螺栓孔的功能在于实现滚轮的方便装拆和方便更换不同规格的的滚轮。
[0016]作为优�。臼涤眯滦退龅闹墓雎质郊釉囟ㄎ唤峁沟墓雎趾蜕德菟ǖ囊欢瞬捎煤附恿�。滚轮和升降螺栓的一端采用焊接连接的功能在于节约材料、增大连接刚度大。具体实施时根据需要选择螺栓连接或焊接。
[0017]作为优�。臼涤眯滦退龅闹墓雎质郊釉囟ㄎ唤峁沟纳德菟ㄉ仙栌衅ご�。皮带轮通过皮带连接，其功能在于当转动一个轮子的时候，其余3个轮子同步转动确保U型升降板同步上升。
[0018]作为优�。臼涤眯滦退龅闹墓雎质郊釉囟ㄎ唤峁沟腢型升降板I的顶部设有水准气泡。水准气泡的功能在于通过水准气泡观测上底板是否水平，从而调整4个角部的螺栓，使上底板保持水平。
[0019]作为优�。臼涤眯滦退龅闹墓雎质郊釉囟ㄎ唤峁沟墓雎治蛳蚵�。万向轮的功能在于实现在装置水平方向任意移动。
[0020]作为优�。臼涤眯滦退龅闹墓雎质郊釉囟ㄎ唤峁沟墓雎执邢尬黄鳌Ｏ尬黄鞯墓δ茉谑雇蛳蚵植荒茏蛳蚵植荒芤贫渖系闹С畔低骋膊荒芤贫佣繁Ａ酥С畔低澈推渖系氖苎怪３止潭�。
[0021]本实用新型加载定位结构的原理(参见图2)是:在受压柱的底端设置两块水平搁板，受压柱搁置在水平搁板上，由水平搁板将受压柱整体托起。水平搁板设置在受压柱的下底面两端，因此保证了受压柱的垂直稳定，水平搁板之间的距离可任意调整以满足支撑不同大小受压柱的需要，水平搁板的高度可以任意升降以满足不同高度刀铰支座的需要，水平搁板可水平任意移动以满足快速对准任意加载位置的需要，即本实用新型的加载定位结构可托起受压柱到达三维空间的任意位置，因此轻松实现了对受压柱加载的快速准确定位，且不需要人扶。试验时，只需调整水平搁板之间的距离，将受压柱搁置于水平搁板之上，通过垂直升降系统调整水平搁板的高度，使支撑于其上的受压柱的下底面高于刀铰支座一定距离(一般可以是5-20毫米)，以保证水平搁板可水平无障碍移动，通过水平移动和固定系统在水平面内缓慢移动水平搁板使支撑于其上的受压柱的拟加载位置在垂直方向准确对准刀铰支座的V型尖端，然后降低升降系统使支撑于水平搁板上的受压柱的下底面与刀铰支座接触，受压柱的自重由刀铰支座承担，如此，便实现了对受压柱加载试验的准确定位。
[0022]基于本实用新型的升降螺栓上设有皮带轮的加载定位结构，本实用新型还提供一种柱的加载定位方法，包括如下步骤:
[0023](I)确定受压柱上、下端的加载位置；
[0024](2)调整水平搁板之间的距离使其净距小于柱子底边搁置方向的长度，将拟进行受压试验的柱子放在支撑系统上；
[0025](3)旋转垂直升降系统的升降螺栓，通过皮带轮旋转一个而带动其它三个升降螺栓同步转动以保证U型升降板水平上升，使置于其上的受压柱悬空高度大于刀绞支座的高度；
[0026](4)将一个刀绞支座置于受压柱的顶面，使所述刀铰支座的V型尖端在垂直方向准确对准步骤(I)确定受压柱上端的加载位置；
[0027](5)水平移动所述的支撑系统至试验系统的施力位置处；
[0028](6)将另一个刀绞支座置于受压柱的下底面加载处，使所述刀铰支座的V型尖端在垂直方向准确对准步骤(I)确定受压柱下端的加载位置，然后按照步骤(3)的方法降低垂直升降系统，使受压柱的下底面与所述刀铰支座接触；
[0029](7)对受压柱施加荷载，使受压柱在两端刀铰支座的作用下保持稳定后，继续按照步骤(3)的方法降低所述的垂直升降系统，使其与受压柱脱离；
[0030](8)取走水平搁板，使所述的支撑系统从受压柱底部移出，然后施加荷载对受压柱进行力学性能试验。
[0031]基于本实用新型的U型升降板的顶部设有水准气泡的加载定位结构，本实用新型还提供一种柱的加载定位方法，包括如下步骤:
[0032](I)确定受压柱上、下端的加载位置；
[0033](2)调整水平搁板之间的距离使其净距小于柱子底边搁置方向的长度，将拟进行受压试验的柱子放在支撑系统上；
[0034](3)旋转垂直升降系统的升降螺栓，通过水准气泡来控制U型升降板的水平，四个升降螺栓顺次旋转或根据U型升降板是否水平而旋转，使置于其上的受压柱悬空高度大于刀绞支座的高度；
[0035](4)将一个刀绞支座置于受压柱的顶面，使所述刀铰支座的V型尖端在垂直方向准确对准步骤(I)确定受压柱上端的加载位置；
[0036](5)水平移动所述的支撑系统至试验系统的施力位置处；
[0037](6)将另一个刀绞支座置于受压柱的下底面加载处，使所述刀铰支座的V型尖端在垂直方向准确对准步骤(I)确定受压柱下端的加载位置，然后按照步骤(3)的方法降低垂直升降系统，使受压柱的下底面与所述刀铰支座接触；
[0038](7)对受压柱施加荷载，使受压柱在两端刀铰支座的作用下保持稳定后，继续按照步骤(3)的方法降低所述的垂直升降系统，使其与受压柱脱离；
[0039](8)取走水平搁板，使所述的支撑系统从受压柱底部移出，然后施加荷载对受压柱进行力学性能试验。
[0040]本实用新型的有益效果主要表现在:
[0041]1、本实用新型的加载定位结构不仅可以水平移动，而且还可自由升降，停止在任意高度，不仅成功解决了受压加载试验中受压柱的垂直稳定和快速对准问题，而且还解决了不同大小和不同结构受压柱的加载定位需要；
[0042]2、本实用新型的加载定位结构中支撑受压柱的水平搁板通过螺栓与U型升降板上的矩形螺栓孔连接，水平搁板可根据受压柱的大小尺寸在U型升降板上滑动固定，成功解决了不同尺寸和不同形状受压柱的加载定位需要；
[0043]3、本实用新型的加载定位结构自身重量轻、体积�。壹釉囟ㄎ唤峁怪兄С攀苎怪乃礁榘逋ü菟ㄓ險型升降板上的矩形螺栓孔连接，在受压柱准确定位后旋转升降螺栓降低升降U型升降板，再旋转固定水平搁板的螺栓即可轻松将加载定位结构从受压柱底部移出，成功消除了定位装置和升降平台对试验的影响；
[0044]4、本实用新型的加载定位结构通过锁定万向轮使其不能转动保证定位装置水平方向不发生移动，确保了受压柱在加载稳定之前由于荷载作用而轻微滑动。
[0045]5、本实用新型的加载装置将受压柱托起后定位，可快速准确实现对受压柱的定位加载，且可任意对准改变的加载位置，更有利于对受压柱的受力研究，改变加载位置速度快，容易实现，通过加载定位结构后受压柱的定位不再需要人扶，解决了受压柱由于尺度大，重量大，又是高空作业，稍不留神受压柱即会发生倾倒，轻者造成试验失败，重则危及试验设备和人员安全的问题。
【专利附图】
【附图说明】
[0046]图1为现有技术中柱的加载定位结构示意图。
[0047]图2为本实用新型的加载定位结构的实用新型原理示意图。
[0048]图3为本实用新型的加载定位结构的结构示意图。
[0049]图4为本实用新型的加载定位结构的顶面结构示意图。
[0050]图5为本实用新型的加载定位结构实现一次加载的实施示意图。
[0051]图6为本实用新型的加载定位结构实现二次加载的实施示意图。
[0052]图中:
[0053]I是U型升降板、2是滚轮、3是螺栓孔、4是水平搁板、5是固定螺栓、6是升降螺栓、7是矩形螺栓孔，8是固定螺母，9是活动螺母，10是水准气泡，11是皮带轮；
[0054]51是柱、52是预留孔、53是拉力筋、54是垫板、55是锚固螺栓、56是带凹口的V型第一加载支座、561是带有中心通孔的V型第一加载支座、562是不带中心通孔的V型第一加载支座、57是带V型凸头的第二加载支座，567是刀铰支座、58是试验机或反力架、59是千斤顶，510是柱的轴线，511是荷载作用位置，512是偏心距。
[0055]61是第一加载支座的中心通孔，62为刀铰支座的V型尖端。
【具体实施方式】
[0056]本实用新型提供一种柱的滚轮式加载定位结构，所述的加载定位结构包括支撑系统、垂直升降系统、水平移动和固定系统(参见图3、4)，其中:
[0057]所述的支撑系统为中空结构，能够在水平和竖直方向任意移动，用于支撑受压柱并保证在定位过程中受压柱始终保持垂直稳定；
[0058]所述的垂直升降系统用于使受压柱在竖直方向任意移动并保持任意高度，所述垂直升降系统包括U型升降板1、升降螺栓6、设置在U型升降板I的四个角部的四个圆形螺栓孔3，所述U型U型升降板I的底部螺栓孔3位置处设置与螺栓孔3内径螺纹相同的螺母8，所述升降螺栓6的上部设有活动螺母9，所述升降螺栓6的底端连接有滚轮2，旋转升降螺栓6带动U型升降板I竖直升降；
[0059]所述的水平移动和固定系统用于使受压柱在水平方向任意移动，并且使定位后的支撑系统和其上的受压柱保持静止。
[0060]所述的支撑系统包括单边缺口的U型升降板1、搁置在U型升降板I上的两块水平搁板4，所述U型升降板I的两平行段设有矩形螺栓孔7，所述水平搁板4通过固定螺栓5与矩形螺栓孔7固定连接并可在U型升降板I上水平滑动固定，所述两块水平搁板4与U型升降板I的两平行段围成中空矩形框，所述两块水平搁板4之间的净距小于柱子底边搁置方向的长度。
[0061]所述升降螺栓的底端焊接有矩形钢板，矩形钢板的尺寸与滚轮2的顶面尺寸，矩形钢板的四个角部留有螺栓孔，螺栓孔的大小和位置与滚轮2上的孔对应，滚轮2和升降螺栓采用螺栓连接。
[0062]所述的滚轮和升降螺栓的一端采用焊接连接。
[0063]所述升降螺栓上设有皮带轮。
[0064]所述U型升降板的顶部设有水准气泡。
[0065]所述的滚轮为万向轮。
[0066]所述的滚轮带有限位器。
[0067]下面具体说明利用本实用新型的加载定位结构实现柱的加载试验。
[0068]实施例1: 一次加载试验(参见图5)
[0069](I)一组4个钢筋混凝土柱51，其截面尺寸为200 X 200mm，高度为2000mm，偏心距512 (荷载作用位置至受压柱轴线的距离)分别为O mm、30 mm、60mm、150 mm,C30混凝土,柱的主筋为4 φ 20，箍筋力i [email protected]，保护层15 mm，对柱进行承载力试验，柱的加载位置即为偏心距，即分别为:0 mm (轴线处)、30 mm、60mm、150mm。
[0070](2)调整水平搁板4之间的距离使其净距小于柱子底边搁置方向的长度，将偏心距为150mm的柱子51放在支撑系统上；
[0071](3)旋转垂直升降系统的升降螺栓，使置于其上的受压柱51悬空高度大于刀绞支座567的高度，即大于带凹口的V型第一加载支座和带凸头的V型第二加载支座叠加高度之和；在具体实施时，通过设置在U型升降板上的水准气泡10来控制U型升降板I的水平，四个升降螺栓6可顺次旋转或根据U型升降板I是否水平而旋转，也可通过皮带轮11旋转一个升降螺栓而带动其它三个升降螺栓同步转动以保证U型升降板水平上升；
[0072](4)将一刀绞支座567放到柱子的顶面，使刀铰支座V型剖口的尖端62在垂直方向准确对准步骤(I)确定柱上端的加载位置，本例是将柱的偏心距画在柱的表面，并在所述刀铰支座的V型尖端侧面画垂线，V型尖端62侧面的垂线和柱的偏心距重合；
[0073](5)水平移动所述的支撑系统至试验系统的施力位置处，本例采用长柱试验机58进行加载，即通过加载定位结构将柱移动到试验机千斤顶59的下方，使千斤顶的中心和第二加载支座57的中心对准；
[0074](6)将另一个刀铰支座567放到柱的下底面加载处，同样使所述刀铰支座的V型尖端62在垂直方向准确对准步骤(I)确定的柱下端的加载位置后，按照步骤(3)的具体实施方法降低U型升降板1，使柱的下底面与所述刀铰支座567接触；本例将柱的偏心距画在柱的表面，并在所述刀铰支座的V型尖端62侧面画垂线，V型尖端侧面的垂线和柱的偏心距
重合；
[0075](7)通过步骤(2) — (6)实现对柱子加载位置的对准后，按照步骤(3)的具体实施方法降低U型升降板I使支撑于水平搁板4上的柱51的下底面与刀铰支座567接触，柱子51的自重由刀铰支座567承担，如此，便实现了对柱加载的准确就位；
[0076](8)缓慢推动千斤顶59,让千斤顶59在反力架58的作用下对两端刀铰支座567施加荷载，柱51在两端刀铰支座567的作用下逐渐保持稳定后，再次旋转垂直升降系统的升降螺栓降低U型升降板1，使其与柱51的下底面脱离；
[0077](9)旋松固定水平搁板的固定螺母8，取下一个水平搁板4，所述的支撑系统便可从柱51的底部移出；
[0078](10)推动千斤顶59，按照《混凝土结构试验方法标准GB50152— 92》对柱51进行承载力试验；
[0079](11)重复2-10的步骤,对不同偏心距柱(偏心距分别为O mm、30 mm、60mm)的承载
力进行试验。
[0080]实施例2: 二次加载试验(参见图6 )
[0081](I)对荷载和环境耦合作用下的柱进行剩余承载力试验。钢筋混凝土柱51的截面尺寸为120父120_，高750_，柱51的主筋为4 Φ 10，箍筋力+ 6的0-100，保护层15 _，翼缘突出柱的长度为120 mm，偏心距512为100 mm，预留孔52直径为32 mm，柱51的计算极限承载力为64kN，拉力筋53为直径25mm的不锈精轧螺纹，垫板54直径100mm，厚120 mm,材质为钢材，锚固螺栓55的直径为55mm，在对柱进行剩余承载力试验前，已对通过拉力筋对柱施加了 300 kN的使用荷载，并将柱51在人工环境模拟箱放置365天模拟结构的实际工作状态；
[0082](2)将一个带有中心通孔的V型第一加载支座561套在柱51底面的锚固螺栓55之外，在本具体实施例中，所述的带有中心通孔的V型第一加载支座561与垫板54接触的一端嵌有4块磁铁，磁铁的强度足够吸住带孔加载支座561的自重，将带有中心通孔的V型第一加载支座561套在锚固螺栓55之外,第一加载支座561便吸在垫板54上,调整所述第一加载支座561的位置,使所述第一加载支座V型尖端62在垂直方向准确对准拟加载位置511，在具体实施时，本例将柱51的加载位置511即偏心距512画在柱的表面，并在所述的第一加载支座的V型尖端62侧面画垂线，V型尖端62侧面的垂线和柱的偏心距512重合；
[0083](3)调整水平搁板4之间的距离使其净距小于柱子底边搁置方向的长度，将拟进行受压试验的柱放在支撑系统上；
[0084](4)旋转垂直升降系统的升降螺栓，使置于其上的受压柱51悬空高度大于刀绞支座567的高度，即大于带凹口的V型第一加载支座和带凸头的V型第二加载支座叠加高度之和；在具体实施时，通过设置在U型升降板上的水准气泡10来控制U型升降板I的水平，四个升降螺栓6可顺次旋转或根据U型升降板I是否水平而旋转，也可通过皮带轮11旋转一个升降螺栓而带动其它三个升降螺栓同步转动以保证U型升降板水平上升；
[0085](4)将一刀绞支座567放到柱子的顶面，使刀铰支座V型剖口的尖端62在垂直方向准确对准步骤(I)确定柱上端的加载位置，本例是将柱的偏心距画在柱的表面，并在所述刀铰支座的V型尖端侧面画垂线，V型尖端62侧面的垂线和柱的偏心距重合；
[0086](5)将另一个带有中心通孔的V型第一加载561支座套在柱51顶面的锚固螺栓55之外，使刀铰支座的V型尖端62在垂直方向准确对准拟加载位置511，在具体实施时，本例将柱51的加载位置511即偏心距512画在柱51的表面,并在所述的第一加载支座的V型尖端62侧面画垂线，V型尖端62侧面的垂线和柱的偏心距重512合后，再将一个带凸头的V型第二加载支座57放入所述第一加载支座561的V型凹口，为防止带凹口的V型第一加载支座561在定位操作时的滑动，同样在所述的第一加载支座561与垫板54接触的一端嵌有4块磁铁；
[0087](6)水平移动加载定位框至试验系统的施力位置处，本例采用反力架58和千斤顶59加载，即通过加载定位结构将柱51移动到千斤顶59的下方，使千斤顶59的中心和加载支座57的中心对准；
[0088](7)将另一个带凸头的V型第二加载支座57放到柱51的下底面，使所述第二加载支座的V型凸头尖端62对准第一加载支座561的V型凹口尖端；
[0089](8)通过步骤(2) — (7)，此时，已完全实现了柱的加载位置对准，然后按照步骤
(4)的具体实施方法降低U型升降板1，当吸附于支撑在水平滑动支撑板13上柱51下底面的第一加载支座561与第二加载支座57接触时,柱51的自重便由第一加载支座561和第二加载支座57形成的刀铰支座567承担，如此，便实现了对柱加载的准确就位；
[0090](9)缓慢推动千斤顶59,让千斤顶59在反力架58的作用下对两端刀铰支座567施加荷载，柱51在两端刀铰支座567的作用下逐渐保持稳定后，再次按照步骤(4)的具体实施方法降低U型升降板1，使其与受压柱51脱离；
[0091](10)旋松固定水平搁板的螺栓，取下一个水平搁板，所述的支撑系统便可从柱底部移出；
[0092](11)推动千斤顶，按照《混凝土结构试验方法标准GB50152— 92》对柱进行剩余承载力试验。
【权利要求】
1.一种柱的滚轮式加载定位结构，其特征在于，所述的加载定位结构包括支撑系统、垂直升降系统、水平移动和固定系统，其中: 所述的支撑系统为中空结构，能够在水平和竖直方向任意移动，用于支撑受压柱并保证在定位过程中受压柱始终保持垂直稳定； 所述的垂直升降系统用于使受压柱在竖直方向任意移动并保持任意高度，所述垂直升降系统包括U型升降板1、升降螺栓6、设置在U型升降板I的四个角部的四个圆形螺栓孔3，所述升降螺栓6的数量为4个，所述U型升降板I的底部螺栓孔3位置处设置与螺栓孔3内径螺纹相同的螺母8，所述升降螺栓6的上部设有活动螺母9，所述升降螺栓6的底端连接有滚轮2，旋转升降螺栓6带动U型升降板I竖直升降； 所述的水平移动和固定系统用于使受压柱在水平方向任意移动，并且使定位后的支撑系统和其上的受压柱保持静止。
2.根据权利要求1所述的柱的滚轮式加载定位结构，其特征在于，所述的支撑系统包括单边缺口的U型升降板1、搁置在U型升降板I上的两块水平搁板4，所述U型升降板I的两平行段设有矩形螺栓孔7，所述水平搁板4与矩形螺栓孔7固定连接并可在U型升降板I上水平滑动固定，所述两块水平搁板4与U型升降板I的两平行段围成中空矩形框，所述两块水平搁板4之间的净距小于柱子底边搁置方向的长度。
3.根据权利要求1或2所述的柱的滚轮式加载定位结构，其特征在于，所述升降螺栓6的底端焊接有矩形钢板，矩形钢板的四个角部留有螺栓孔，螺栓孔的大小和位置与滚轮2上的孔对应，滚轮2和升降螺栓6连接。
4.根据权利要求1或2所述的柱的滚轮式加载定位结构，其特征在于，所述的滚轮2和升降螺栓6的一端采用焊接连接。
5.根据权利要求1或2所述的柱的滚轮式加载定位结构，其特征在于，所述升降螺栓6上设有皮带轮11。
6.根据权利要求1或2所述的柱的滚轮式加载定位结构，其特征在于，所述U型升降板I的顶部设有水准气泡10。
7.根据权利要求1或2所述的柱的滚轮式加载定位结构，其特征在于，所述的滚轮为万向轮。
8.根据权利要求7所述的柱的滚轮式加载定位结构，其特征在于，所述的滚轮带有限位器。
【文档编号】G01N19/00GK203705320SQ201420005486
【公开日】2014年7月9日 申请日期:2014年1月1日 优先权日:2014年1月1日
【发明者】李强, 金贤玉, 童晶 申请人:浙江大学
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