專利名稱:一種山字形試件反復加載試驗裝置及制作方法
技術領域:
本發(fā)明是一種山字形試件反復加載試驗裝置及制作方法,屬于建筑結構耗能減震技術。
背景技術:
目前使用較多的反復加載試驗裝置是通過對試件施加反復循環(huán)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。對于山字形構件,傳統(tǒng)的反復加載裝置無法實現(xiàn)對其變形能力的衡量。
發(fā)明內容
針對傳統(tǒng)的反復加載裝置存在的缺點,提出一種山字形試件的反復加載試驗裝置。該裝置可以通過對山字形試件進行的反復荷載試驗,測得試件的變形能力;整個裝置體積小,采用螺栓連接,方便拆卸,并能實現(xiàn)對裝置尺寸的調整,使該裝置能適用于不同尺寸的試件。本發(fā)明采用的技術方案是:山字形試件反復加載試驗裝置包括鋼構基礎1、試驗臺座2、臺座隔板3、連接螺桿4、螺母5、臺座固定鋼墩6、水平固定螺桿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,并固定在鋼構基礎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用于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,水平固定螺桿7穿過臺座固定鋼墩6與試驗臺座2接觸,通過調節(jié)水平固定螺桿7上面的螺母5實現(xiàn)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,便于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,連接螺桿4通過所述的孔洞與鋼構基礎I連接,上部用螺母5固定。連接螺桿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(xiàn)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均采用鋼板制作。水平固定鋼墩6的水平及豎直方向均開2個圓孔,連接螺桿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;水平固定螺桿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根水平絲杠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(xiàn)構件兩側的協(xié)同受力。本發(fā)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復加載試驗,能充分模擬試件在反復荷載作用下的剪切性能試驗,分析試件的剪切變形能力。2)該裝置制作簡單,使用方便。整個裝置采用螺栓連接,方便組裝和拆卸,節(jié)約空間,方便存放。
圖1是山字形試件反復荷載試驗裝置臺座示意圖;圖2是山字形試件反復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_連接螺桿;5-螺母;6_臺座固定鋼墩水平固定螺桿;8_水平加載裝置;9_加載鋼板;10_水平絲杠;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(fā)明做進一步的說明:如圖1所示,山字形試件反復荷載裝置臺座包括鋼構基礎1、試驗臺座2、臺座隔板
3、連接螺桿4、螺母5、臺座固定鋼墩6、水平固定螺桿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,并且每個試驗臺座2四角沿豎直方向開有橢圓形孔洞,4個連接螺桿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,用于夾住山字形試件的中部;水平固定螺桿7穿過臺座固定鋼墩6與試驗臺座2接觸,并通過調節(jié)螺母5實現(xiàn)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制作方法: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,以便于試驗臺座的移動,實現(xiàn)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,并將連接螺桿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(jù)山字形試件中部尺寸調整連接螺桿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,并沿豎直方向開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,水平固定螺桿7穿過圓孔與試驗臺座2接觸,并通過調節(jié)水平固定螺桿7端部的螺母5實現(xiàn)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,試件孔洞寬度略大于臺座隔板3的寬度,孔洞內側與臺座隔板3接觸,外側留有縫隙,以便于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,并且所述的2塊加載鋼板9通過山字形試件11周圍的4根水平絲杠10連接,兩側均用螺母5緊固,以保證加載過程中的協(xié)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(xiàn)對試件的反復加載。
權利要求
1.一種山字形試件反復加載試驗裝置,其特征在于:其包括鋼構基礎(I)、試驗臺座(2)、臺座隔板(3)、連接螺桿(4)、螺母(5)、臺座固定鋼墩(6)、水平固定螺桿(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,并固定在鋼構基礎(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)用于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),水平固定螺桿(7)水平穿過臺座固定鋼墩(6)與試驗臺座(2)接觸,通過調節(jié)水平固定螺桿(7)上面的螺母(5)實現(xiàn)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(jù)權利要求1所述的一種山字形試件反復加載試驗裝置,其特征在于:鋼構基礎(I)通過地腳螺栓和地面固定連接,便于試驗裝置的移動和拆卸。
3.根據(jù)權利要求1所述的一種山字形試件反復加載試驗裝置,其特征在于: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,連接螺桿(4)通過所述的孔洞與鋼構基礎(I)連接,上部用螺母(5)固定。連接螺桿(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(xiàn)對不同尺寸試件的加載。
4.根據(jù)權利要求1所述的一種山字形試件反復加載試驗裝置,其特征在于:所述的試驗臺座(2)、臺座隔板(3)及水平固定鋼墩(6)均采用鋼板制作;水平固定鋼墩(6)的水平及豎直方向均開2個圓孔,連接螺桿(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;水平固定螺桿(7)穿過其所述的2個水平圓孔,固定試驗臺座(2)。
5.根據(jù)權利要求1所述的一種山字形試件反復加載試驗裝置,其特征在于: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根水平絲杠(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(xiàn)構件兩側的協(xié)同受力。
全文摘要
一種山字形試件的反復加載試驗裝置,屬于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,并固定在鋼構基礎上;在每個試驗臺座上面均固定連接臺座隔板,所述的2塊臺座隔板用于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,水平固定螺桿水平穿過臺座固定鋼墩與試驗臺座接觸,通過調節(jié)水平固定螺桿上面的螺母實現(xiàn)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(fā)明裝置通過在水平方向對山字形試件施加反復荷載,能充分模擬山字形試件的剪切性能試驗,并且可以實現(xiàn)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(yōu)先權日2013年4月1日
發(fā)明者曹萬林, 徐萌萌, 董宏英, 于傳鵬, 許方方 申請人:北京工業(yè)大學