CN104748927A - 半结构振动台实验边界条件模拟装置 - Google Patents
半结构振动台实验边界条件模拟装置 Download PDFInfo
- Publication number
- CN104748927A CN104748927A CN201510106355.3A CN201510106355A CN104748927A CN 104748927 A CN104748927 A CN 104748927A CN 201510106355 A CN201510106355 A CN 201510106355A CN 104748927 A CN104748927 A CN 104748927A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- plate
- slip
- upper mounted
- bottom plate
- boundary condition
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Landscapes
- Buildings Adapted To Withstand Abnormal External Influences (AREA)
- Forms Removed On Construction Sites Or Auxiliary Members Thereof (AREA)
Abstract
本发明涉及一种半结构振动台实验边界条件模拟装置。本发明提出的边界条件模拟装置由上固定板，中间滑动板，下固定板以及锁定插销组成。此装置可以模拟多种结构实验常见的边界条件，并且不同的边界条件模拟之间的切换简单快速。使用此装置后，结构工程师可以通过半结构的安装与加载来完成针对全结构所设计的实验内容，这将大大提高振动台的使用效率以及科研工作的进展速度。
Description
技术领域
本发明属于土木工程、地震工程技术领域，具体涉及一种半结构振动台实验边界条件装置。
背景技术
“5·12”汶川大地震后，公路基础设施的抗震安全问题更是越来越受到重视。桥梁作为公路工程上的关键节点，一旦损坏，修复时间长，导致的生命财产以及间接经济损失也将越来越巨大。汶川大地震再次显示了结构工程地震破坏的严重后果,也一再显示了结构工程抗震研究的重要性。
振动台实验技术作为桥梁工程抗震研究的一个重要手段，近年来越来越受到广大桥梁与结构工作者的重视，但由于桥梁以及大多数新建结构多为多点支撑结构，如果要完成结构的多点激励振动台实验，目前国内多数振动台实验室的规模以及振动台数量还无法满足此要求。桥梁结构以及大部分土木结构均为对称结构，如果能在结构的对称中心添加一种装置，完成边界条件的模拟，那么结构工程师则可以通过半结构的安装与加载来完成针对全结构所设计的实验内容，这将大大提高振动台的使用效率以及科研工作的进展速度。
发明内容
本发明的目的在于提供一种加工简便，能够生产，并能够方便安装的半结构振动台实验边界条件模拟装置。
本发明提出的半结构振动台实验边界条件模拟装置，由上固定板、下固定板、中间滑动板以及锁定插销组成，其中：中间滑动板位于上固定板和下固定板之间，上固定板和下固定板结构相同，并分别与实验中的结构的跨中位置和体系外固定装置（如反力墙、反力架等）进行固结，上固定板底部和下固定板顶部分别具有两条平行的滑槽，而上固定板和下固定板的滑遭之间呈正交态势；中间滑动板由与上固定板或下固定板相同平面尺寸的钢板及分别焊接于钢板顶部和底部的1组滑动滑条组成，每组滑动滑条为2条，位于中间滑动板顶部的2条滑动滑条与上固定板底部的2条滑槽相互咬合，位于中间滑动板底部的2条滑动滑条与下固定板顶部的2条滑槽相互咬合，且所述4条滑动滑条在相互正交的两个方向能沿着各自的滑槽顺利滑动；中间滑动板的滑动滑条、上固定板和下固定板的滑遭的侧面具有贯通的插销孔，用于插入锁定插销，锁定插销插入后，在该方向的滑动即被锁死。
本发明中，所述滑动滑条与滑槽的接触面可以采用镜面不锈钢与四氟板作为接触材料，并涂抹硅脂作为顺滑剂进行润滑减小滑动摩擦，或可以采用其他材料用于摩擦接触面，如采用钢面作为接触面，采用黄油作为润滑剂等。
本发明中，所述上固定板为矩形，并带有两条平行的滑槽，滑槽槽道有横向插销孔，具体尺寸可根据设计要求进行调整。
本发明中，所述下固定板为矩形，并带有两条平行的滑槽，滑槽槽道有横向插销孔，具体尺寸可根据设计要求进行调整。
本发明中，所述中间固定板为矩形，并带有四条凸起的滑动滑条，上下两个表面各两条滑动滑条，同侧的滑动滑条相互平行，不同侧的滑动滑条呈正交角度，滑动滑条有横向插销孔，滑动滑条的尺寸以及位置以能够插入上下两个固定板为准，插销孔的尺寸与固定板插销孔相同，位置以滑动滑条插入后，锁定插销能够插入插销孔并锁死滑动面为准，具体尺寸可根据设计要求进行调整。
本发明中，所述锁定插销为圆柱形抗剪插销，插销尺寸以能够插入固定板与滑条横向插销孔为准，具体尺寸可根据设计要求进行调整。
本发明中，所述上、下固定板槽道与中间滑动板滑条的滑动接触面采用镜面不锈钢与四氟板（或钢面与钢面）作为接触材料，并辅以硅脂（或黄油）作为润滑剂，接触层尺寸以完全覆盖槽道与滑条为准，具体尺寸可根据设计要求进行调整。
本发明中，上下固定板、中间滑动板与锁定插销可选择钢铁、玻璃钢、有机玻璃、硬塑料等材料，具体选材以加工完成后的边界条件模拟装置能够适应对应实验的力学强度及刚度要求为准。
本发明中， 上固定板与半结构的跨中位置进行固定，下固定板与体系外固定装置（如反力墙，反力架等）进行固定，固定方法可选择焊接、粘接等多种方式，具体方法根据边界条件模拟装置所选材料进行选择。
本发明的原理为：将上下固定板分别与结构跨中位置与体系外固定装置固结后，仅插入上固定板与中间滑动板的锁定插销，使下固定板与中央滑动板可沿结构纵向滑动，可以模拟结构关于纵向中轴线反对称边界条件；插入全部上下固定板与中间滑动板的锁定插销，可以近似模拟结构关于纵向中轴线正对称边界条件；仅插入下固定板与中间滑动板的锁定插销，使上固定板与中央滑动板可沿结构横向滑动，可以模拟结构关于横向中轴线正对称边界条件。自此，地震工程中常用的半结构跨中位置边界条件模拟即可完成。
本发明主要提供了如下的优点：
1) 结构力学性能明确，把握住了各种边界条件的核心要求，并进行有效的模拟；
2) 结构简单易用，不包含复杂的加工技术，几何尺寸灵活可控，任何单位和个人都可以根据实验要求自行选择材料与尺寸进行加工；
3) 可以满足结构关于跨中多种对称边界条件模拟，并且不同模拟之间的转换简单快速有效，可以明显降低体系转换的时间要求；
4) 可以用于各种对称结构，一旦采用本装置，对全结构的实验仅需要制造半幅结构即可完成，大大降低结构实验的经费、场地以及实验设备的要求。
总之，本发明适用于各种对称结构，具有广泛的适用性以及良好的模拟性能。
附图说明
图1为本边界条件主视图；
图2为本边界条件侧视图；
图3为上（下）固定板主侧视图；其中：(a)为主视图，(b)为侧视图；
图4为中间滑动板主侧视图；其中：(a)为主视图，(b)为侧视图。
图中标号：1为上固定板，2为中间滑动板，3为下固定板，4为插销孔，5为锁定插销，6为镜面不锈钢，7为四氟板。
具体实施方式
下面通过实施例结合附图进一步说明本发明。
实施例1
如图1、2所示，本发明提出的边界条件模拟装置由上固定板1，中间滑动板2，下固定板3以及锁定插销4组成。其中上固定板1和下固定板3构造相同，并分别与实验中的结构的跨中位置和体系外固定装置（如反力墙、反力架等）进行固结，上固定板1和下固定板3各自拥有两条平行的滑槽，而上固定板和下固定板的滑槽之间呈正交态势；中间滑动板由与上固定板和下固定板相同平面尺寸的钢板及焊接于钢板上的4条滑动滑条组成，滑动滑条能与上固定板1和下固定板3共4条滑槽相互咬合，并在相互正交的两个方向顺利滑动。滑动滑条与滑槽的接触面可以采用镜面不锈钢与四氟板作为接触材料，并涂抹硅脂作为顺滑剂进行润滑减小滑动摩擦。中间滑动板2的滑动滑条以及上、下固定板的滑遭的侧面具有贯通的插销孔，用于插入锁定插销，锁定插销插入后，在该方向的滑动即被锁死。
其中：所述上固定板1和下固定板3以及中间滑动板2平面尺寸相同，上固定板1和下固定板3的滑槽与中间滑动板的2滑动滑条的尺寸以及位置以滑动滑条能够插入上下滑槽为准，所有插销孔的尺寸相同，位置以滑动滑条插入后，锁定插销5能够插入插销孔并锁死滑动面为准，具体尺寸可根据设计要求进行调整。锁定插销5为圆柱形抗剪插销，锁定插.5尺寸以能够插入上固定板1、下固定板3与滑动滑条横向插销孔为准，具体尺寸可根据设计要求进行调整。
Claims (2)
1.一种半结构振动台实验边界条件模拟装置，由上固定板、下固定板、中间滑动板以及锁定插销组成，其特征在于：中间滑动板位于上固定板和下固定板之间，上固定板和下固定板结构相同，并分别与实验中的结构的跨中位置和体系外固定装置进行固结，上固定板底部和下固定板顶部分别具有两条平行的滑槽，而上固定板和下固定板的滑遭之间呈正交态势；中间滑动板由与上固定板或下固定板相同平面尺寸的钢板及分别焊接于钢板顶部和底部的1组滑动滑条组成，每组滑动滑条为2条，位于中间滑动板顶部的2条滑动滑条与上固定板底部的2条滑槽相互咬合，位于中间滑动板底部的2条滑动滑条与下固定板顶部的2条滑槽相互咬合，且所述4条滑动滑条在相互正交的两个方向能沿着各自的滑槽顺利滑动；中间滑动板的滑动滑条、上固定板和下固定板的凹遭的侧面具有贯通的插销孔，用于插入锁定插销，锁定插销插入后，在该方向的滑动即被锁死。
2.根据权利要求1所述的半结构振动台实验边界条件模拟装置，其特征在于所述滑动滑条与滑槽的接触面采用镜面不锈钢与四氟板作为接触材料，并涂抹硅脂作为顺滑剂进行润滑减小滑动摩擦，或采用钢面作为接触面，采用黄油作为润滑剂。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201510106355.3A CN104748927B (zh) | 2015-03-12 | 2015-03-12 | 半结构振动台实验边界条件模拟装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201510106355.3A CN104748927B (zh) | 2015-03-12 | 2015-03-12 | 半结构振动台实验边界条件模拟装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN104748927A true CN104748927A (zh) | 2015-07-01 |
| CN104748927B CN104748927B (zh) | 2017-04-05 |
Family
ID=53588946
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201510106355.3A Active CN104748927B (zh) | 2015-03-12 | 2015-03-12 | 半结构振动台实验边界条件模拟装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN104748927B (zh) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109297661A (zh) * | 2018-09-27 | 2019-02-01 | 盐城同环机电科技有限公司 | 一种汽车座椅耐久性试验台 |
| CN109752155A (zh) * | 2019-01-08 | 2019-05-14 | 上海航天精密机械研究所 | 结构件静力试验固定边界自由度释放系统 |
| CN112485146A (zh) * | 2020-11-19 | 2021-03-12 | 榆林学院 | 一种用于测量试件抗冲刷性能的正交振荡模拟装置及方法 |
-
2015
- 2015-03-12 CN CN201510106355.3A patent/CN104748927B/zh active Active
Non-Patent Citations (5)
| Title |
|---|
| 叶爱君 等: "高墩振动台试验研究", 《同济大学学报》 * |
| 周敉 等: "基于精细有限元分析的猎德大桥抗震性能评价", 《同济大学学报》 * |
| 王向英 等: "位移控制的子结构地震模拟振动台混合试验方法", 《世界地震工程》 * |
| 王向英 等: "子结构地震模拟振动台混合试验原理与实现", 《地震工程与工程振动》 * |
| 黄宝锋 等: "地震模拟振动台阵系统模型试验方法探讨", 《土木工程学报》 * |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109297661A (zh) * | 2018-09-27 | 2019-02-01 | 盐城同环机电科技有限公司 | 一种汽车座椅耐久性试验台 |
| CN109752155A (zh) * | 2019-01-08 | 2019-05-14 | 上海航天精密机械研究所 | 结构件静力试验固定边界自由度释放系统 |
| CN109752155B (zh) * | 2019-01-08 | 2021-02-02 | 上海航天精密机械研究所 | 结构件静力试验固定边界自由度释放系统 |
| CN112485146A (zh) * | 2020-11-19 | 2021-03-12 | 榆林学院 | 一种用于测量试件抗冲刷性能的正交振荡模拟装置及方法 |
| CN112485146B (zh) * | 2020-11-19 | 2024-01-02 | 榆林学院 | 一种用于测量试件抗冲刷性能的正交振荡模拟装置及方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN104748927B (zh) | 2017-04-05 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Lehman et al. | Seismic behavior of a modern concrete coupled wall | |
| Guo et al. | Experimental study on self-centering concrete wall with distributed friction devices | |
| Li | Fundamental solutions of penny-shaped and half-infinite plane cracks embedded in an infinite space of one-dimensional hexagonal quasi-crystal under thermal loading | |
| Seim et al. | Earthquake design of timber structures–Remarks on force-based design procedures for different wall systems | |
| CN104748927A (zh) | 半结构振动台实验边界条件模拟装置 | |
| Sorace et al. | The damped cable system for seismic protection of frame structures—Part II: Design and application | |
| Abebe et al. | Hysteretic characteristics of shear panel damper made of low yield point steel | |
| Pai et al. | Force transfer around openings in cross-laminated timber shear walls | |
| Gopagani et al. | Finite-element modeling for seismic damage estimation of suspended ceiling systems | |
| CN202559750U (zh) | 高层住宅楼剪力墙墙体钢筋笼定位装置用制作模具 | |
| Chen et al. | Design Equations and Example for FRP Deck–Steel Girder Bridge System | |
| Irfanoglu et al. | Engineering perspective of the collapse of WTC-I | |
| Schwetz et al. | Numerical and experimental analysis of a waffle slab parking floor | |
| Aregawi et al. | Dynamic response of ground supported rectangular water tanks to earthquake excitation | |
| Karavasilis et al. | Estimation of economic losses in seismic-resistant post-tensioned steel frames with viscous dampers | |
| Liu et al. | Mechanical properties of jammed packings of frictionless spheres under an applied shear stress | |
| KHAJEHDEHİ et al. | Cyclic test of the precast panels equipped with steel cushions | |
| Malomo et al. | Lithic Hypar: New Frontiers in Structural Stone's Research | |
| Bogdanić et al. | Concrete edge breakout of anchor channels—On the influence of member thickness and installation in pockets | |
| LEE et al. | Seismic performance evaluation of an old school building through linear analysis | |
| Yang | The interaction of holes on stress and strain concentrations in uniaxially loaded tensile plates | |
| Chen et al. | Behavior of reinforced concrete walls with integrated tubing system | |
| Barsotti et al. | Mechanical behaviour of masonry panels under in-plane loads | |
| Murali | Micromechanical Modelling of Fracture Behaviour in Self-Healing Thermal Barrier Coatings | |
| Sun et al. | Influencing factors analysis on comfort of new-type precast assembly diaphragm |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |