CN101726399A - 一种置于模拟振动台台面上的墙体试验装置及其制作方法 - Google Patents

Abstract

一种置于模拟振动台台面上的墙体试验装置以及制造方法，属于墙体试验及其制作领域，由荷重槽、支杆和锚固件构成，在荷重槽中放置荷重块，在荷重槽的下部中心处焊接一个槽钢，支杆和荷重槽通过螺栓连接，锚固件通过螺栓与振动台台面相连，连接荷重槽和支杆的螺栓高度可以调节，墙体试件平面内方向上设置有两根螺杆，螺杆穿过锚固件并顶在墙体试件的基础上，支杆的侧向刚度小于墙体试件的侧向刚度。本发明通过合理的配重设计和稳定性设计，可以科学、直观的反应单个构件在地震波作用下的地震反应和破坏状态，从而分析得出构件的抗震性能。

Description

一种置于模拟振动台台面上的墙体试验装置及其制作方法

技术领域

本发明涉及一种置于模拟振动台台面上的墙体试验装置及其制作方法，属于墙体试验及其制作领域。

背景技术

我国属于一个地震多发国家。近年来，在我国河北、四川、新疆等地发生的强烈地震都造成了巨大的人员伤亡和财产损失。因此，研究地震的发生及其发展规律，分析地震给建筑结构本身造成的反应和带来的后果，尤其是做好抗震设防工作成了土木工程急需研究和解决的课题。

在这种研究的背景下，模拟地震振动台试验目前逐渐成为人们广泛采用的方法。模拟地震振动台可以很好地再现地震过程和进行人工地震波的试验，比较接近实际地震时地面的运动情况以及地震对建筑结构的作用情况，是研究结构地震破坏机理和破坏模式、评价结构整体抗震能力的重要手段和方法。模拟地震振动台试验主要是根据相似比理论采用缩尺模型，将模型放置于振动台上，通过螺栓将模型和振动台刚性台面相连，然后输入地震波进行激振试验，从而得到模型的加速度、位移及关键构件应变的反应时程；通过逐级加大台面地震波输入，可直接观察结构的破坏过程，找出结构薄弱环节，最后通过试验和理论分析来评价原型结构的抗震能力，采取合理的抗震措施，从而提高原型结构的抗震能力。

通过大量的模拟地震振动台试验研究可以发现，空间结构破坏的薄弱部位均位于结构的中下部，而上部结构破坏较轻。因此，研究从结构中抽取出来的构件性能更具有直观性。本发明从研究墙体的抗震性能出发，通过合理的配重设计和稳定性设计，形成一种置于模拟振动台台面上的墙体实验装置及其相应的制作方法。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提出一种置于模拟振动台台面上的墙体试验装置及其制作方法，从而直观的对墙体进行模拟地震振动台试验，研究墙体在不同加速度下的地震反应和破坏状态。

本发明采用的技术方案是：一种置于模拟振动台台面上的墙体试验装置，由荷重槽、支杆和锚固件构成，在荷重槽中放置荷重块，在荷重槽的下部中心处焊接一个槽钢，在槽钢两个翼缘对应的部位开洞，用于和墙体试件的连接，支杆和荷重槽通过螺栓连接，锚固件通过螺栓与振动台台面相连，其特征在于：连接荷重槽和支杆的螺栓高度可以调节，使得荷重块的质量完全压在墙体试件上；墙体试件平面内方向上设置有两根螺杆，螺杆穿过锚固件并顶在墙体试件的基础上；支杆的侧向刚度小于墙体试件的侧向刚度，符合设计要求；支杆可以防止墙体试件的平面外失稳，而锚固件可以防止墙体试件基础的滑动。

所述的支杆可变换高度，从而使该装置应用在不同高宽比的墙体试件上。

根据本发明的技术方案，一种置于模拟振动台台面上的墙体试验装置的制作方法，其顺序如下：

1)制作荷重槽，在荷重槽底部的四个角上开洞，穿过螺栓，在荷重槽的下部中心处焊接一个槽钢，在槽钢两个翼缘对应的部位开洞，用于和墙体试件的连接；

2)制作四根支杆，支杆的上下两端各焊接一块钢板，钢板上开洞，上部钢板用于荷重槽角部的螺栓穿过锚固，连接荷重槽和支杆，下部钢板和锚固件一起通过螺栓与振动台台面相连；

3)制作锚固件，锚固件和振动台台面通过螺栓连接，在墙体试件平面内方向上穿过锚固件两根螺杆，顶在墙体试件的基础上，防止墙体试件基础滑移。

本发明设计了一种置于模拟振动台台面上的墙体试验装置以及制作方法，该装置可以科学、直观的反应墙体在地震波作用下的地震反应和破坏状态，从而分析得出墙体的抗震性能。同时该装置制作方便，能够重复使用，科研成本低。

附图说明：

图1是本发明一种置于模拟振动台台面上的墙体试验装置示意图；

图2是图1中荷重槽及下部槽钢放大示意图；

图3是图2中1-1剖面图；

图4是图2中2-2剖面图；

图5是本发明变换支杆高度后的加载装置示意图；

图中：1-荷重槽，2-支杆，3-锚固件，4-槽钢，5-墙体试件，6-振动台台面。

具体实施方式

下面结合附图1-5对本发明做进一步说明。

实施例1

一种置于模拟振动台台面上的墙体试验装置如图1-4所示，由荷重槽1、支杆2和锚固件3构成，在荷重槽1中放置荷重块，在荷重槽1的下部中心处焊接一个槽钢4，在槽钢4两个翼缘对应的部位开洞，用于和墙体试件5的连接，支杆2和荷重槽1通过螺栓连接，锚固件3通过螺栓与振动台台面6相连，其特征在于：连接荷重槽1和支杆2的螺栓高度可以调节，使得荷重块的质量完全压在墙体试件5上；墙体试件5平面内方向上设置有两根螺杆，螺杆穿过锚固件3并顶在墙体试件5的基础上；支杆2的侧向刚度小于墙体试件5的侧向刚度，符合设计要求；支杆2可以防止墙体试件5的平面外失稳，而锚固件3可以防止墙体试件5基础的滑动。

制作方法：

1)制作荷重槽1，在荷重槽1底部的四个角上开洞，穿过螺栓，在荷重槽1的下部中心处焊接一个槽钢4，在槽钢4两个翼缘对应的部位开洞，在墙体试件5加载梁对应的位置开洞，将槽钢4卡在墙体试件5加载梁上，通过螺栓相连。

2)制作四根支杆2，支杆2的上下两端各焊接一块钢板，钢板上开洞，上部钢板用于荷重槽1角部的螺栓穿过锚固，连接荷重槽1和支杆2，下部钢板和锚固件3一起通过螺栓与振动台台面6相连。

3)制作锚固件3，锚固件3和振动台台面6通过螺栓连接，在墙体试件5平面内方向上穿过锚固件3两根螺杆，顶在墙体试件5的基础上，防止墙体试件5基础滑移。

实施例2

一种置于模拟振动台台面上的墙体试验装置变换支杆高度后的示意图如图5所示：即增加了支杆2的高度，支杆2和荷重槽1通过螺栓连接，其他方面与图1-4所示的形式相同。从而使该装置应用在不同高宽比的墙体试件5上。

以上是本发明的两个典型实施例，本发明的实施不限于此。

Claims (3)

1.一种置于模拟振动台台面上的墙体试验装置的制作方法，其特征在于：制作顺序如下：

1)制作荷重槽(1)，在荷重槽(1)底部的四个角上开洞，穿过螺栓，在荷重槽(1)的下部中心处焊接一个槽钢(4)，在槽钢(4)两个翼缘对应的部位开洞，用于和墙体试件(5)的连接；

2)制作四根支杆(2)，支杆(2)的上下两端各焊接一块钢板，钢板上开洞，上部钢板用于荷重槽(1)角部的螺栓穿过锚固，连接荷重槽(1)和支杆(2)，下部钢板和锚固件(3)一起通过螺栓与振动台台面(6)相连；

3)制作锚固件(3)，锚固件(3)和振动台台面(6)通过螺栓连接，在墙体试件(5)平面内方向上穿过锚固件(3)两根螺杆，顶在墙体试件(5)的基础上，防止墙体试件(5)基础滑移。

2.根据权利要求1所述的方法设计的一种置于模拟振动台台面上的墙体试验装置，由荷重槽(1)、支杆(2)和锚固件(3)构成，在荷重槽(1)中放置荷重块，在荷重槽(1)的下部中心处焊接一个槽钢(4)，在槽钢(4)两个翼缘对应的部位开洞，用于和墙体试件(5)的连接，支杆(2)和荷重槽(1)通过螺栓连接，锚固件(3)通过螺栓与振动台台面(6)相连，其特征在于：连接荷重槽(1)和支杆(2)的螺栓高度可以调节，使得荷重块的质量完全压在墙体试件(5)上；墙体试件(5)平面内方向上设置有两根螺杆，螺杆穿过锚固件(3)并顶在墙体试件(5)的基础上；支杆(2)的侧向刚度小于墙体试件(5)的侧向刚度，符合设计要求；支杆(2)可以防止墙体试件(5)的平面外失稳，而锚固件(3)可以防止墙体试件(5)基础的滑动。

3.根据权利要求2所述的一种置于模拟振动台台面上的墙体试验装置，其特征在于：所述的支杆(2)可变换高度，从而使该装置应用在不同高宽比的墙体试件(5)上。

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