1.一种抗侧向冲击实验中试件边界约束施加装置,其特征在于:包括安装杆状试件(13)的支座约束系统以及向所述试件(13)施加轴向载荷的轴向加载系统;所述支座约束系统包括第一安装单元与第二安装单元,所述第一安装单元上设有第一圆通孔(21),所述第一圆通孔(21)内安装有与所述试件(13)一端焊接的第一刚接端头(8)或所述第一圆通孔(21)内安装有与所述试件(13)一端铰接的第一铰接端头(9);所述第二安装单元上设有第二圆通孔(22),所述第二圆通孔(22)内安装有与所述试件(13)另一端焊接的第二刚接端头(11)或所述第二圆通孔(22)内安装有与所述试件(13)另一端铰接的第二铰接端头(12),所述支座约束系统包括一对导轨(1)、第一支座(4)、第二支座(5),所述第一支座(4)固定在导轨(1)上,所述第二支座(5)滑动式安装在导轨(1)上;所述第一支座(4)上安装有第一夹头(7),所述第一支座(4)与第一夹头(7)构成所述第一安装单元,所述第一夹头(7)与第一支座(4)的结合部设有所述第一圆通孔(21);所述第二支座(5)上安装有第二夹头(10),所述第二支座(5)与第二夹头(10)构成所述第二安装单元,所述第二夹头(10)与第二支座(5)的结合部设有所述第二圆通孔(22),所述第一刚接端头(8)、第一铰接端头(9)呈柱状并与所述试件(13)同轴安装;所述第一圆通孔(21)内壁设有沿轴向均匀布置的凹槽(23)以及滚轴(24),所述凹槽(23)与滚轴(24)间隔布置,所述第一铰接端头(9)外侧面设有与第一圆通孔(21)内凹槽(23)相配合的凸起(26);
所述第二刚接端头(11)、第二铰接端头(12)呈柱状且与所述试件(13)同轴安装,所述第二刚接端头(11)、第二铰接端头(12)的背离所述试件(13)的一端分别焊接有位于第二圆通孔(22)外的限位底板(34),所述限位底板(34)的尺寸大于所述第二刚接端头(11)、第二铰接端头(12)的直径;所述第二圆通孔(22)内设有沿轴向布置的凹槽(23),所述第二铰接端头(12)外侧设有与第二圆通孔(22)内凹槽(23)相配合的凸起(26),所述轴向加载系统包括刚性弹簧(18)、千斤顶(14)、第一反力板(15)、第二反力板(16)以及位于第一反力板(15)、第二反力板(16)中间的传力板(17),所述第一反力板(15)、第二反力板(16)以及传力板(17)的板面分别与试件(13)轴向垂直,所述第一反力板(15)安装在第一夹头(7)上,所述第二反力板(16)远离所述第一夹头(7)并通过竖杆(19)安装固定在导轨(1)上,所述第一反力板(15)、第二反力板(16)之间通过多根连杆(20)连接同时所述连杆(20)垂直穿过所述传力板(17),所述传力板(17)与所述连杆(20)滑动配合;所述刚性弹簧(18)位于所述传力板(17)与第一反力板(15)之间,所述刚性弹簧(18)一端与所述传力板(17)连接,所述刚性弹簧(18)另一端与所述第一刚接端头(8)或第一铰接端头(9)连接;
当向所述试件(13)施加轴向压力时,所述千斤顶(14)位于第二反力板(16)与传力板(17)中间且所述千斤顶(14)顶向所述传力板(17);当向所述试件(13)施加轴向拉力时,所述千斤顶(14)位于第一反力板(15)与传力板(17)中间且所述千斤顶(14)顶向所述传力板(17),所述支座约束系统还包括位于所述第二支座(5)相对侧面且位于一对导轨(1)正上方各设有一对斜撑(3),所述斜撑(3)两端分别设有带销栓孔的凸耳(32);所述第二支座(5)相对侧面且位于一对导轨(1)正上方位置处各设有一对端板(28),所述端板(28)板面上设有带销栓孔且与所述斜撑(3)一端铰接的对夹式凸耳(27),所述端板(28)边缘设有相对布置的带螺栓孔的挑耳(29),所述端板(28)通过所述挑耳(29)螺栓紧固在所述第二支座(5)上;
所述导轨(1)上设有分别位于所述第二支座(5)相对侧面的限位滑片(33),所述导轨(1)上留有将所述限位滑片(33)螺栓固定在所述导轨(1)上的若干螺栓孔,所述限位滑片(33)顶部设有带销栓孔且与所述斜撑(3)另一端铰接的对夹式凸耳(27)。
2.如权利要求1所述的抗侧向冲击实验中试件边界约束施加装置,其特征在于:所述第二支座(5)底部设有U型的限位凹槽(6),所述第二支座(5)通过所述限位凹槽(6)在所述导轨(1)上滑动;所述第一夹头(7)通过螺栓固定在所述第一支座(4)上,所述第二夹头(10)通过螺栓固定在所述第二支座(5)上。
3.如权利要求1所述的抗侧向冲击实验中试件边界约束施加装置,其特征在于:所述试件(13)的两端焊接有端板(28),当所述试件(13)与所述第一铰接端头(9)、第二铰接端头(12)铰接时,所述试件(13)两端的端板(28)上焊接有带销栓孔的凸耳(32);所述第一铰接端头(9)、第二铰接端头(12)与所述试件(13)连接的端部焊接有与所述凸耳(32)进行铰接的对夹式凸耳(27)。
4.如权利要求1所述的抗侧向冲击实验中试件边界约束施加装置,其特征在于:所述第一刚接端头(8)、第一铰接端头(9)的外径为所述第一圆通孔(21)的内径减去2倍所述滚轴(24)的外径;所述第二刚接端头(11)、第二铰接端头(12)的外径为所述第二圆通孔(22)的内径。
5.如权利要求1所述的抗侧向冲击实验中试件边界约束施加装置,其特征在于:所述第一刚接端头(8)、第一铰接端头(9)的背离所述试件(13)的一端设有螺孔(25),所述刚性弹簧(18)的一端固定有圆板(30),所述圆板(30)上焊接有带螺纹的圆管(31),所述螺孔(25)的内径稍大于所述圆管(31)的外径,所述刚性弹簧(18)通过所述圆管(31)与所述螺孔(25)相配合而实现与所述试件(13)固定连接。
6.如权利要求1所述的抗侧向冲击实验中试件边界约束施加装置,其特征在于:所述千斤顶(14)底端对称设有带螺栓孔的挑耳(29),当向所述试件(13)施加轴向压力时,所述千斤顶(14)通过千斤顶底端的挑耳(29)螺栓固定在所述第二反力板(16)上;当向所述试件(13)施加轴向拉力时,所述千斤顶(14)通过千斤顶底端的挑耳(29)螺栓固定在所述第一反力板(15)上。