本实用新型涉及结构工程试验技术领域，特别是涉及一种含固定滚轴的偏压试验刀铰装置。
背景技术：
在目前的偏压试验中，偏压构件两端常通过安装铰接的加载辅助装置来模拟其偏压工况，如刀铰装置。传统刀铰装置通常经刀尖以线接触的方式传递荷载，在轴力加载过程中，持续转动的试件会引起刀尖处产生静摩擦力，使得刀尖与上下加荷板产生相对运动，导致轴力作用点发生变化，影响试验的准确性。
技术实现要素：
为解决以上技术问题，本实用新型提供一种含固定滚轴的偏压试验刀铰装置，保证轴力作用点一直保持在初始加载处，提高试验的准确性。
为实现上述目的，本实用新型提供了如下方案：
本实用新型提供一种含固定滚轴的偏压试验刀铰装置，包括承压组件和加荷组件，所述承压组件包括承压板和多个固定滚轴，所述承压板上设置有弧形凹槽，多个所述固定滚轴安装于所述弧形凹槽中，多个所述固定滚轴相互平行，所述加荷组件包括加荷板和设置于所述加荷板一侧的加荷块，所述加荷块远离所述加荷板的一端形成弧形凸起，多个所述固定滚轴用于与所述弧形凸起相接触。
优选地，所述固定滚轴包括支架和滚动轴，所述支架包括中心圆柱杆和固定于所述中心圆柱杆两端的支腿，两个所述支腿固定于所述弧形凹槽中，所述滚动轴转动套设于所述中心圆柱杆上。
优选地，多个所述滚动轴的轴心线在竖截面上形成第一圆弧段，所述弧形凸起的竖截面为第二圆弧段，所述第一圆弧段的圆心与所述第二圆弧段的圆心在同一位置。
优选地，所述支腿与所述中心圆柱杆相互垂直。
优选地，所述弧形凹槽的竖截面为第三圆弧段，多个所述固定滚轴相对于所述第三圆弧段的圆心与所述弧形凹槽的最低处的连线对称设置。
优选地，所述加荷块包括设置于所述加荷板表面一端的矩形块，所述矩形块远离所述加荷板的一端设置有所述弧形凸起，所述弧形凸起为半圆柱体。
优选地，还包括多个连接组件，所述连接组件用于连接所述加荷板和偏压构件。
优选地，所述加荷板上设置有多个螺栓孔，所述连接组件包括螺栓和螺母，所述螺栓用于穿过所述螺栓孔和所述偏压构件的端板并由所述螺母进行紧固。
优选地，所述承压板与所述滚动轴的轴心线相平行的两侧设置有坡口。
本实用新型相对于现有技术取得了以下技术效果：
本实用新型提供的含固定滚轴的偏压试验刀铰装置，承压组件包括承压板和多个固定滚轴，承压组件上设置有弧形凹槽，多个固定滚轴安装于弧形凹槽中，多个固定滚轴相互平行，加荷组件包括加荷板和设置于加荷板一侧的加荷块，加荷块远离加荷板的一端形成弧形凸起，多个固定滚轴用于与弧形凸起相接触。承压板用于与试验机台座连接，加荷板用于与偏压构件连接，当偏压构件转动时，固定滚轴可原地转动，使得固定滚轴与偏压构件的轴力作用点不变，进而使得试验过程中轴力作用点一直保持在初始加载处，确保试验的准确性。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本实用新型提供的含固定滚轴的偏压试验刀铰装置的使用示意图；
图2为本实用新型提供的含固定滚轴的偏压试验刀铰装置的立体结构示意图；
图3为本实用新型提供的含固定滚轴的偏压试验刀铰装置的主视图；
图4为本实用新型提供的含固定滚轴的偏压试验刀铰装置中承压组件的立体结构示意图；
图5为本实用新型提供的含固定滚轴的偏压试验刀铰装置中加荷组件的立体结构示意图。
附图标记说明：1、承压板；2、弧形凹槽；3、固定滚轴；31、支架；32、滚动轴；4、加荷板；5、加荷块；6、螺栓孔；7、螺栓；8、螺母；9、偏压构件；10、端板。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
本实用新型的目的是提供一种含固定滚轴的偏压试验刀铰装置，保证轴力作用点一直保持在初始加载处，提高试验的准确性。
为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。
如图1-图3所示，本实施例提供一种含固定滚轴的偏压试验刀铰装置，包括承压组件和加荷组件，承压组件包括承压板1和多个固定滚轴3，承压板1上设置有弧形凹槽2，多个固定滚轴3安装于弧形凹槽2中，多个固定滚轴3相互平行，加荷组件包括加荷板4和设置于加荷板4一侧的加荷块5，加荷块5远离加荷板4的一端形成弧形凸起，弧形凹槽2与弧形凸起结构相匹配，多个固定滚轴3用于与弧形凸起相接触。承压板1用于与试验机台座连接，加荷板4用于与偏压构件9连接，当偏压构件9转动时，带动加荷板4和加荷块5同步转动，此时固定滚轴3可原地转动，使得固定滚轴3与偏压构件9的轴力作用点不变，进而使得试验过程中轴力作用点一直保持在初始加载处，确保试验的准确性。
如图4所示，固定滚轴3包括支架31和滚动轴32，支架31包括中心圆柱杆和固定于中心圆柱杆两端的支腿，两个支腿固定于弧形凹槽2中，滚动轴32转动套设于中心圆柱杆上。在试验过程中，固定滚轴3的支架31保持原有位置不变，而滚动轴32可绕着其轴心线转动，由此实现偏压构件9带动加荷板4和加荷块5转动时固定滚轴3原地转动。
具体地，多个滚动轴32的轴心线在竖截面上形成第一圆弧段，弧形凸起的竖截面为第二圆弧段，第一圆弧段的圆心与第二圆弧段的圆心在同一位置。需要说明的是，竖截面为与滚动轴32的轴心线相垂直的面。
于本具体实施例中，支腿与中心圆柱杆相互垂直。
具体地，弧形凹槽2的竖截面为第三圆弧段，多个固定滚轴3相对于第三圆弧段的圆心与弧形凹槽2的最低处的连线对称设置。
如图5所示，加荷块5包括设置于加荷板4表面一端的矩形块，矩形块远离加荷板4的一端设置有弧形凸起，弧形凸起为半圆柱体，矩形块为矩形钢块。具体地，矩形块与弧形凸起为一体式结构。
具体地，加荷块5沿厚度方向的侧面可为曲面也可为平面，曲面可使加荷块5与固定滚轴3的接触面积减小，更易控制合力作用点，但同时装置的极限承载力会降低。
于本具体实施例中，加荷板4为矩形钢板，加荷板4与加荷块5可制作成一体，也可通过焊接及其它方式进行结合。
本实施例中还包括多个连接组件，连接组件用于连接加荷板4和偏压构件。
加荷板4上设置有多个螺栓孔6，连接组件包括螺栓7和螺母8，螺栓7用于穿过螺栓孔6和偏压构件的端板10并由螺母8进行紧固。
具体地，加荷板4上设置有多组螺栓孔6，使得不同截面尺寸的偏压构件均能反复利用同一组刀绞装置。加荷板4上的螺栓孔6不应过多，沿着弧形凸起的轴心线方向，其螺栓孔6应为3个或4个。沿弧形凸起的轴心线垂直方向最外的一排螺栓孔6应为4个，相邻两排个数相差应为1个。若加荷板4沿着弧形凸起轴心线方向的宽度较大，可适当增加螺栓孔6的个数。
为了保证本实施例中的刀绞装置有一定的单侧转动空间，承压板1与滚动轴32的轴心线相平行的两侧设置有坡口。
于本具体实施例中，采用焊接方式时，其焊脚尺寸不大于10mm。承压板1与加荷板4平面的平整度要求不大于0.1mm，且弧面要求光滑连续，避免出现加工缺陷。
本实施例中提供的含固定滚轴的偏压试验刀铰装置的使用方法包括以下步骤：
第一步：采用两组含固定滚轴的偏压试验刀铰装置，将上、下两个加荷板4通过螺栓7连接固定于偏压构件9的上部和下部的端板10上；
第二步：将上、下两个承压板1固定于试验机台座上，再将上下两端固定有加荷组件的偏压构件9放置在下部的承压组件上，下部的加荷组件的弧形凸起抵接于下部的承压组件的弧形凹槽2中的多个固定滚轴3上，注意将下部的加荷组件与下部的承压组件对齐，并做简单的临时固定；
第三步：控制作动加载板向下移动，同时注意将上部的加荷组件与上部的承压组件对齐，使得上部的加荷组件的弧形凸起抵接于上部的承压组件的弧形凹槽2中的多个固定滚轴3上，直到两者紧密挤压，且整个偏压构件9处于竖直状态时，即完成加载前的准备工作。
本说明书中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本实用新型的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。
1.一种含固定滚轴的偏压试验刀铰装置，其特征在于，包括承压组件和加荷组件，所述承压组件包括承压板和多个固定滚轴，所述承压板上设置有弧形凹槽，多个所述固定滚轴安装于所述弧形凹槽中，多个所述固定滚轴相互平行，所述加荷组件包括加荷板和设置于所述加荷板一侧的加荷块，所述加荷块远离所述加荷板的一端形成弧形凸起，多个所述固定滚轴用于与所述弧形凸起相接触。
2.根据权利要求1所述的含固定滚轴的偏压试验刀铰装置，其特征在于，所述固定滚轴包括支架和滚动轴，所述支架包括中心圆柱杆和固定于所述中心圆柱杆两端的支腿，两个所述支腿固定于所述弧形凹槽中，所述滚动轴转动套设于所述中心圆柱杆上。
3.根据权利要求2所述的含固定滚轴的偏压试验刀铰装置，其特征在于，多个所述滚动轴的轴心线在竖截面上形成第一圆弧段，所述弧形凸起的竖截面为第二圆弧段，所述第一圆弧段的圆心与所述第二圆弧段的圆心在同一位置。
4.根据权利要求2所述的含固定滚轴的偏压试验刀铰装置，其特征在于，所述支腿与所述中心圆柱杆相互垂直。
5.根据权利要求1所述的含固定滚轴的偏压试验刀铰装置，其特征在于，所述弧形凹槽的竖截面为第三圆弧段，多个所述固定滚轴相对于所述第三圆弧段的圆心与所述弧形凹槽的最低处的连线对称设置。
6.根据权利要求1所述的含固定滚轴的偏压试验刀铰装置，其特征在于，所述加荷块包括设置于所述加荷板表面一端的矩形块，所述矩形块远离所述加荷板的一端设置有所述弧形凸起，所述弧形凸起为半圆柱体。
7.根据权利要求1所述的含固定滚轴的偏压试验刀铰装置，其特征在于，还包括多个连接组件，所述连接组件用于连接所述加荷板和偏压构件。
8.根据权利要求7所述的含固定滚轴的偏压试验刀铰装置，其特征在于，所述加荷板上设置有多个螺栓孔，所述连接组件包括螺栓和螺母，所述螺栓用于穿过所述螺栓孔和所述偏压构件的端板并由所述螺母进行紧固。
9.根据权利要求2所述的含固定滚轴的偏压试验刀铰装置，其特征在于，所述承压板与所述滚动轴的轴心线相平行的两侧设置有坡口。
技术总结