剛度不對稱結構水平加載的試驗裝置的製作方法
2023-11-09 23:02:27 1
專利名稱：剛度不對稱結構水平加載的試驗裝置的製作方法
技術領域：
本實用新型為ー種剛度不對稱結構水平加載的試驗裝置，屬於建築結構試驗技術領域。
背景技術：
目前工程結構試驗的規模越來越大，除了單個構件的試驗外，不斷有對整體結構或子結構進行大比例試驗的要求。在抗震試驗中，往往以水平低周反覆加載模擬實際結構受地震作用的情況。對於結構自身剛度相對於水平加載點左右兩側完全相同的對稱結構試件，試驗方法較為成熟，採用在同一水平高度位置設置分配梁、單點加載即可；而對於兩側剛度不相同的不對稱結構，如果採用上述方法施加水平力，因試件在水平加載平面外的不対稱性，在試驗中勢必出現難以控制的扭轉變形，從而無法控制水平加載，致使不能將試驗進行下去。因此，需要有針對這種剛度不對稱結構進行水平加載的試驗裝置。這對完善エ·程結構試驗研究方法有著重要的意義。
發明內容本實用新型的目的是針對上述實際需要，提出ー種剛度不對稱結構水平加載的試驗裝置，可以應用於建築結構試驗中，研究試件的受カ變形性能。本實用新型採取如下技術方案ー種剛度不對稱結構水平加載的試驗裝置，其主要由承カ系統、豎向加載系統和水平加載系統組成；承カ系統包括作為試驗室固定設施的反カ牆和臺座、固定在臺座上的支架和固定在支架上並位於待測結構試件上方的反力梁。豎向加載系統包括豎向カ千斤頂、豎向カ傳感器、加載分配梁和水平滑動支座；豎向力千斤頂的底座通過水平滑動支座倒置連接於反力梁下表面；豎向力千斤頂的油缸伸出端連接豎向力傳感器後，向下作用於固定在臺座上的待測結構試件，對待測結構試件頂部直接施加或通過加載分配梁施加豎向力；水平加載系統按試驗所要求的水平高度設置，對待測結構試件施加水平荷載，在同一水平高度設置兩個或兩個以上，且均可相互獨立控制加載；每個水平加載系統包括水平力千斤頂、水平カ傳感器、鉸鏈連接件和由水平加載梁和螺杆螺母組成的水平カ傳遞裝置；每個水平加載系統的水平カ傳遞裝置通過用前後兩側的水平加載梁和螺杆螺母將待測結構試件夾緊的方式固定在待測結構試件上，確保能將往復作用的水平カ傳遞於試件，水平力千斤頂在一端與反カ牆固定，另一端通過水平力傳感器和鉸鏈連接件與水平カ傳遞裝置相連，可以實現對待測結構試件獨立控制施加水平作用力和量測位移；以這種方式設置的各水平加載系統共同形成能控制待測結構試件平動或扭轉的水平加載裝置。該試驗裝置構造簡單、設置合理，試驗過程中可控性強，可用來對剛度不對稱結構試件實施水平加載，直至完成試驗。
[0007]圖I是框架與填充牆框架組成的子結構試件試驗加載裝置示意圖；圖2是框架與填充牆框架組成的子結構試件水平加載系統俯視圖；圖3是框架與填充牆框架組成的子結構試件水平カ傳遞裝置局部詳圖；圖中1、臺座，2、反カ牆，3、反力梁，4、支架，5、地錨螺栓，6、豎向カ千斤頂，7、豎向カ傳感器，8、豎向加載分配梁，9、水平滑動支座，10、水平力千斤頂，11、水平カ傳感器，12、水平加載梁，13、鉸鏈連接件，14、螺杆螺母，15、框架與填充牆框架組成的子結構試件，16、填充牆框架，17、右框架，18、前端框架，19、後端框架。
具體實施方式
以下結合附圖對本實用新型作進ー步說明實施例I本實施例中的待測結構為框架與填充牆框架組成的子結構試件15。用作框架與填充牆框架組成的子結構在水平カ往復作用下的擬靜カ試驗時，其加載裝置如圖I所示，由承カ系統、前端豎向加載系統、後端豎向加載系統、左部水平加載系統、右部水平加載系統組成。承力系統分為臺座I、臺座I右側的反カ牆2、固定在臺座I上的支架4、固定在支架4上部的反力梁3。前端豎向加載系統主要由豎向カ千斤頂6、豎向カ傳感器7、豎向加載分配梁8和水平滑動支座9構成。豎向カ千斤頂6的位置與框架與填充牆框架組成的子結構試件15加載平面外的前端框架18的頂部位置相對應。豎向カ千斤頂6設置於在框架與填充牆框架組成的子結構試件15水平加載平面外的前端框架18的兩柱頂之間的上方；豎向力千斤頂6的底座通過水平滑動支座9倒置連接於支架4上的反力梁3的下表面，使之可以發生沿水平加載方向的滑動。豎向力千斤頂6的油缸伸出端通過所連接的豎向カ傳感器7作用在放置於前端框架18左右兩端的柱頂的豎向加載分配梁8上，將豎向壓力施加於柱頂，並實現對豎向壓カ的量測。後端豎向加載系統以與前端豎向加載系統的相同構成及傳カ方式，將豎向壓カ施加於後端框架19左右兩端的柱頂，並實現對豎向壓カ的量測。左部水平加載系統由水平力千斤頂10、水平力傳感器11、鉸鏈連接件13及由水平加載梁12和螺杆螺母14等組成的水平カ傳遞裝置構成。水平加載系統的水平カ傳遞裝置通過用前後兩側的水平加載梁12和螺杆螺母14將框架與填充牆框架組成的子結構試件15夾緊的方式固定在試件水平加載平面內的填充牆框架16上部預定位置，確保能將往復作用的水平力傳遞於填充牆框架16。水平力千斤頂10在一端與反カ牆2固定連接於預定的水平高度，另一端通過水平力傳感器11和鉸鏈連接件13與框架與填充牆框架組成的子結構試件15加載平面內的填充牆框架16相應水平高度位置的水平カ傳遞裝置相連，可以對框架與填充牆框架組成的子結構試件15的填充牆框架16獨立施加水平作用力，並實現控制與量測。右部水平加載系統以與左部水平加載系統的相同構成及傳カ方式，對水平加載平面內的右框架17獨立施加水平作用力，並實現控制與量測。水平加載系統的俯視圖如圖2所示，同一高度設置兩個相互獨立的水平力加載系統，按預定的水平高度將左部水平加載系統的水平力千斤頂10在一端與反カ牆2固定連接，另一端通過水平力傳感器11與設置在框架與填充牆框架組成的子結構試件15加載平面內的填充牆框架16相應水平高度位置的水平加載梁12相連。右部水平加載系統與左部水平加載系統有相同構成及傳カ方式。[0016]水平カ傳遞裝置局部詳圖如圖3所示，它由水平加載梁12、鉸鏈連接件13及螺杆螺母14等組成。水平加載梁12與鋼板焊接而成，鋼板上鑽孔，加工成如圖形狀，通過鉸鏈連接件13與水平力傳感器11鉸接，只能產生轉動。上述的對實施例的描述是為便於該技術領域的普通技術人員能理解和應用本實用新型，根據需要對該實施例做出各種修改，並把在此說明的一般原理應用到其他實施例中。因此，本實用新型不限於這裡的實施例，根據本實用新型的掲示，對於本實用新型做出的改進和修改都應該在本實用新型的保護範圍之 內。
權利要求1. ー種剛度不對稱結構水平加載的試驗裝置，其特徵在於其主要由承カ系統、豎向加載系統和水平加載系統組成；承カ系統包括作為試驗室固定設施的反カ牆和臺座、固定在臺座上的支架和固定在支架上並位於待測結構試件上方的反力梁；豎向加載系統包括豎向力千斤頂、豎向カ傳感器、加載分配梁和水平滑動支座；豎向カ千斤頂的底座通過水平滑動支座倒置連接於反力梁下表面；豎向力千斤頂的油缸伸出端連接豎向力傳感器後，向下作用於固定在臺座上的待測結構試件，對待測結構試件頂部直接施加或通過加載分配梁施加豎向カ；水平加載系統按試驗所要求的水平高度設置，對待測結構試件施加水平荷載，在同一水平高度設置兩個或兩個以上，且均可相互獨立控制加載；每個水平加載系統包括水平力千斤頂、水平カ傳感器、鉸鏈連接件和由水平加載梁和螺杆螺母組成的水平力傳遞裝置；每個水平加載系統的水平カ傳遞裝置通過用前後兩側的水平加載梁和螺杆螺母將待測結構試件夾緊的方式固定在待測結構試件上，確保能將往復作用的水平カ傳遞於試件，水平力千斤頂在一端與反カ牆固定，另一端通過水平力傳感器和鉸鏈連接件與水平力傳遞裝置相連，可以實現對待測結構試件獨立控制施加水平作用力和量測位移；以這種方式設置的各水平加載系統共同形成能控制待測結構試件平動或扭轉的水平加載裝置。
專利摘要本實用新型為一種剛度不對稱結構水平加載的試驗裝置，屬於建築結構試驗技術領域。試驗裝置由承力系統、豎向加載系統和水平加載系統組成。承力系統包括反力牆、臺座、支架、反力梁。豎向加載系統包括豎向力千斤頂、豎向力傳感器、加載分配梁和水平滑動支座。水平加載系統在同一水平高度設置兩個或兩個以上，且均可獨立控制加載；每個水平加載系統包括水平力千斤頂、水平力傳感器、鉸鏈連接件和由加載梁和螺杆螺母組成的水平力傳遞裝置。本實用新型的試驗裝置構造組成合理，可控性強，可用於完成各類剛度不對稱結構的水平加載試驗。
文檔編號G01N3/32GK202661344SQ20122028505
公開日2013年1月9日 申請日期2012年6月14日 優先權日2012年6月14日
發明者趙均, 徐金蓓, 曾明, 李月, 侯鵬程 申請人:北京工業大學