一種山字形試件反覆加載試驗裝置及製作方法

2023-11-12 02:49:22

專利名稱：一種山字形試件反覆加載試驗裝置及製作方法
技術領域：
本發明是一種山字形試件反覆加載試驗裝置及製作方法，屬於建築結構耗能減震技術。
背景技術：
目前使用較多的反覆加載試驗裝置是通過對試件施加反覆循環荷載，模擬地震時結構或構件在往復振動中的受力特點和變形特點，研究其構件整體耗能能力及延性。隨著研究的逐漸深入，對異形截面構件的變形能力研究也越來越多。對於山字形構件，傳統的反覆加載裝置無法實現對其變形能力的衡量。

發明內容
針對傳統的反覆加載裝置存在的缺點，提出一種山字形試件的反覆加載試驗裝置。該裝置可以通過對山字形試件進行的反覆荷載試驗，測得試件的變形能力；整個裝置體積小，採用螺栓連接，方便拆卸，並能實現對裝置尺寸的調整，使該裝置能適用於不同尺寸的試件。本發明採用的技術方案是:山字形試件反覆加載試驗裝置包括鋼構基礎1、試驗臺座2、臺座隔板3、連接螺杆4、螺母5、臺座固定鋼墩6、水平固定螺杆7、水平加載裝置8。其中:鋼構基礎I與地面固定連接；2個試驗臺座2間預留調整間距，並固定在鋼構基礎I上；在每個試驗臺座2上面均固定連接I塊臺座隔板3，所述的2塊臺座隔板3用於夾住山字形試件的中部；在鋼構基礎I上每個試驗臺座2的外側固定連接臺座固定鋼墩6，水平固定螺杆7穿過臺座固定鋼墩6與試驗臺座2接觸，通過調節水平固定螺杆7上面的螺母5實現對每個試驗臺座2水平固定；山字形試件倒置安裝在試驗裝置上，通過水平加載裝置8進行加載。鋼構基礎I通過地腳螺栓和地面固定連接，便於試驗裝置的移動和拆卸。2個試驗臺座2的四角均沿垂直方向開設橢圓形孔洞，連接螺杆4通過所述的孔洞與鋼構基礎I連接，上部用螺母5固定。連接螺杆4在所述的橢圓形孔洞中移動，可以改變2個試驗臺座2的間距，實現對不同尺寸試件的加載。所述的試驗臺座2、臺座隔板3及水平固定鋼墩6均採用鋼板製作。水平固定鋼墩6的水平及豎直方向均開2個圓孔，連接螺杆4穿過所述的2個豎直圓孔與鋼構基礎I固定連接，上面用螺母5固定；水平固定螺杆7穿過其所述的2個水平圓孔，固定試驗臺座2。所述的水平加載裝置8對山字形試件的加載是在山字形試件的兩側均加設I塊加載鋼板9，所述的2塊加載鋼板9間通過山字形試件周圍的4根水平絲槓10連接，端頭用螺母5固定，加載時水平加載裝置8與其中的I塊加載鋼板9連接，可以實現構件兩側的協同受力。本發明可以取得如下有益成果:I)通過加載裝置對山字形試件的反覆加載試驗，能充分模擬試件在反覆荷載作用下的剪切性能試驗，分析試件的剪切變形能力。2)該裝置製作簡單，使用方便。整個裝置採用螺栓連接，方便組裝和拆卸，節約空間，方便存放。


圖1是山字形試件反覆荷載試驗裝置臺座示意圖；圖2是山字形試件反覆荷載試驗加載裝置示意圖；圖3是臺座固定鋼墩6的連接示意圖；圖4是水平加載裝置8與加載鋼板9連接示意圖；其中:1_鋼構基礎；2_試驗臺座；3_臺座隔板；4_連接螺杆；5-螺母；6_臺座固定鋼墩水平固定螺杆；8_水平加載裝置；9_加載鋼板；10_水平絲槓；11_山字形試件。
具體實施例方式下面結合附圖和實施例對本發明做進一步的說明:如圖1所示，山字形試件反覆荷載裝置臺座包括鋼構基礎1、試驗臺座2、臺座隔板
3、連接螺杆4、螺母5、臺座固定鋼墩6、水平固定螺杆7。鋼構基礎I通過地腳螺栓與地面固定連接；2個試驗臺座2間預留調整間距放置在鋼構基礎I上，並且每個試驗臺座2四角沿豎直方向開有橢圓形孔洞，4個連接螺杆4穿過所述的孔洞與鋼構基礎I連接，上部用螺母5固定；每個試驗臺座2上面中部均焊接I塊臺座隔板3，用於夾住山字形試件的中部；水平固定螺杆7穿過臺座固定鋼墩6與試驗臺座2接觸，並通過調節螺母5實現對試驗臺座2水平固定。下面結合附圖具體說明本實施例試驗裝置的製作方法:I)鋼構基礎I四個角沿豎直方向開圓孔，以便地錨螺栓穿出；2)在鋼構基礎I中部兩側對稱開8個長IOOmm橢圓形孔洞，同時在試驗臺座2上與鋼構基礎I對應的位置開設4個相同的橢圓形孔洞，以便於試驗臺座的移動，實現裝置對不同尺寸試件的適用；3)在每個試驗臺座2中部焊接臺座隔板3，並將連接螺杆4穿過試驗臺座2上的橢圓形孔洞與鋼構基礎I連接，根據山字形試件中部尺寸調整連接螺杆4在孔洞中的位置，，上部用螺母5固定；4) 2個水平固定鋼墩6分別放置在鋼構基礎I上2個試驗臺座的外側，並沿豎直方向開2個圓孔，以便與鋼構基礎I的連接，見圖3 ；5)在水平固定鋼墩6水平方向開2個圓孔,水平固定螺杆7穿過圓孔與試驗臺座2接觸，並通過調節水平固定螺杆7端部的螺母5實現對試驗臺座2的水平錨固。6)將山字形試件11倒置放在組裝好的裝置臺座上，試件孔洞寬度略大於臺座隔板3的寬度，孔洞內側與臺座隔板3接觸，外側留有縫隙，以便於試驗過程中試件能夠自由變形，如圖2所示。7)在山字形試件11的兩側各設I塊加載鋼板9，並且所述的2塊加載鋼板9通過山字形試件11周圍的4根水平絲槓10連接，兩側均用螺母5緊固，以保證加載過程中的協同受力；水平加載裝置8與試件一側的加載鋼板9連接，即實現對試件的反覆加載。
權利要求
1.一種山字形試件反覆加載試驗裝置，其特徵在於:其包括鋼構基礎(I)、試驗臺座(2)、臺座隔板(3)、連接螺杆(4)、螺母(5)、臺座固定鋼墩(6)、水平固定螺杆(7)、水平加載裝置(8);其中:鋼構基礎(I)與地面固定連接；2個試驗臺座(2)間預留調整間距，並固定在鋼構基礎(I)上；在每個試驗臺座(2)上面均固定連接一塊臺座隔板(3)，所述的兩塊臺座隔板(3)用於夾住山字形試件的中部；在鋼構基礎(I)上每個試驗臺座(2)的外側固定連接臺座固定鋼墩(6)，水平固定螺杆(7)水平穿過臺座固定鋼墩(6)與試驗臺座(2)接觸，通過調節水平固定螺杆(7)上面的螺母(5)實現對每個試驗臺座(2)水平固定；山字形試件倒置安裝在試驗裝置上，水平加載裝置(8 )對山字形試件進行加載。
2.根據權利要求1所述的一種山字形試件反覆加載試驗裝置，其特徵在於:鋼構基礎(I)通過地腳螺栓和地面固定連接，便於試驗裝置的移動和拆卸。
3.根據權利要求1所述的一種山字形試件反覆加載試驗裝置，其特徵在於:所述的兩個試驗臺座(2)的四角均沿垂直方向開設橢圓形孔洞，連接螺杆(4)通過所述的孔洞與鋼構基礎(I)連接，上部用螺母(5)固定。連接螺杆(4)在所述的橢圓形孔洞中移動，可以改變2個試驗臺座(2)的間距，實現對不同尺寸試件的加載。
4.根據權利要求1所述的一種山字形試件反覆加載試驗裝置，其特徵在於:所述的試驗臺座(2)、臺座隔板(3)及水平固定鋼墩(6)均採用鋼板製作；水平固定鋼墩(6)的水平及豎直方向均開2個圓孔，連接螺杆(4)穿過所述的2個豎直圓孔與鋼構基礎(I)固定連接，上面用螺母(5)固定；水平固定螺杆(7)穿過其所述的2個水平圓孔，固定試驗臺座(2)。
5.根據權利要求1所述的一種山字形試件反覆加載試驗裝置，其特徵在於:所述的水平加載裝置(8)對山形試件的加載是在山形試件的兩側均加設I塊加載鋼板(9)，所述的兩塊加載鋼板(9)間通過山形試件周圍的4根水平絲槓(10)連接，端頭用螺母(5)緊固；加載時水平加載裝置(8)與其中的一塊加載鋼板(9)連接，可以實現構件兩側的協同受力。
全文摘要
一種山字形試件的反覆加載試驗裝置，屬於加載實驗裝置技術領域。鋼構基礎與地面固定連接；2個試驗臺座間預留調整間距，並固定在鋼構基礎上；在每個試驗臺座上面均固定連接臺座隔板，所述的2塊臺座隔板用於夾住山字形試件的中部；在鋼構基礎上每個試驗臺座的外側固定連接臺座固定鋼墩，水平固定螺杆水平穿過臺座固定鋼墩與試驗臺座接觸，通過調節水平固定螺杆上面的螺母實現對每個試驗臺座水平固定；山字形試件倒置安裝在試驗裝置上，通過水平加載裝置進行加載。本發明裝置通過在水平方向對山字形試件施加反覆荷載，能充分模擬山字形試件的剪切性能試驗，並且可以實現裝置尺寸的微調，結構簡單，方便拆卸，成本低廉。
文檔編號G01N3/34GK103196761SQ201310111490
公開日2013年7月10日 申請日期2013年4月1日 優先權日2013年4月1日
發明者曹萬林, 徐萌萌, 董宏英, 於傳鵬, 許方方 申請人:北京工業大學