CN104792628A - 一种变空间π型剪切试验装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种变空间Π型剪切试验装置，其包括转换梁和平剪梁，转换梁上设有多个高度调整孔，水平加载装置通过高度调整孔与转换梁连接，平剪梁沿水平方向的两端分别设为第一端与第二端，第一端连接在转换梁上，第二端朝水平方向延伸，在平剪梁上设有水平位置可调整的第一传力支架和第二传力支架，第一传力支架与第二传力支架之间形成用以容置试件的试验空间，还包括水平位置可调整的平衡配重，平衡配重连接在平剪梁上且设于第二端与第二传力支架之间，在第一传力支架上设有可沿试验空间水平移动的第一微调螺栓，在第二传力支架上设有可沿试验空间水平移动的第二微调螺栓。如此，本发明具有结构简单、适用范围广、安装拆卸方便的优点。
Description
技术领域
本发明属结构试验装置领域，具体涉及一种变空间Π型剪切试验装置。
背景技术
结构单元及构件抗震性能试验是土木工程结构抗震性能研究的重要手段。其中，剪切试验装置是进行抗震性能试验的重要试验装置。现有剪切试验装置主要有悬臂式剪切试验装置和日本建研式试验装置，这些装置主要存在的问题是：(1)悬臂式剪切试验装置虽然安装和拆除方便，但不能考虑附加弯矩作用的影响，仅适用于构件高宽比较小的构件，适用范围小；(2)建研式试验装置虽考虑了附加弯矩影响，但成本高，试件安装与拆卸不方便，对试件尺寸和加工精度有严格限制，适用性差。
鉴于此，本案发明人对上述问题进行深入研究，遂有本案产生。
发明内容
本发明的目的在于提供一种结构简单、适用范围广、安装拆卸方便的变空间Π型剪切试验装置。
为了达到上述目的，本发明采用这样的技术方案：
一种变空间Π型剪切试验装置，包括与水平加载装置连接的转换梁和与竖直加载装置连接的平剪梁，转换梁沿竖直方向设置，平剪梁沿水平方向设置，转换梁上设有沿竖直方向布设的多个高度调整孔，每个高度调整孔均沿水平方向开设，水平加载装置通过高度调整孔与转换梁连接，平剪梁沿水平方向的两端分别设为第一端与第二端，第一端连接在转换梁上，第二端朝水平方向延伸，在平剪梁上设有水平位置可调整的第一传力支架和第二传力支架，第一传力支架设置在所述第一端与所述第二传力支架之间，第一传力支架与第二传力支架之间形成用以容置试件的试验空间，还包括水平位置可调整的平衡配重，平衡配重连接在平剪梁上且设于所述第二端与所述第二传力支架之间，在所述第一传力支架上设有可沿所述试验空间水平移动的第一微调螺栓，在所述第二传力支架上设有可沿所述试验空间水平移动的第二微调螺栓。
在上述方案中，所述平剪梁通过高强螺栓连接在所述转换梁上。
较佳地，所述平剪梁靠近所述转换梁的一端设有加劲肋。
作为本发明的一种优选方式，所述平剪梁上设有沿水平方向布设的多个水平安装孔，水平安装孔沿竖直方向设置，所述第一传力支架通过第一剪切螺栓固定在所述平剪梁上，所述第二传力支架通过第二剪切螺栓固定在所述平剪梁上。
作为本发明的一种优选方式，所述第一传力支架包括相互衔接的第一水平板和第一竖直板，第一水平板通过所述第一剪切螺栓固定在所述平剪梁上，所述第一微调螺栓设置在第一竖直板上，所述第二传力支架包括相互衔接的第二水平板和第二竖直板，第二水平板通过第二剪切螺栓固定在所述平剪梁上，所述第二微调螺栓设置在第二竖板上。
作为本发明的一种优选方式，所述平剪梁上开设有沿水平方向设置的多个水平调整孔，水平调整孔上螺纹连接有受拉葫芦钩，所述平衡配重挂置在受拉葫芦钩上。
采用本发明的技术方案，取得了如下有益效果：
(1)本发明结构简单，通过调整第一传力支架与第二传力支架的位置以及调整平衡配重的位置和重量，使得本发明的试验空间可调，具有“变空间”特性；
(2)试件通过第一微调螺栓和第二微调螺栓进行夹持，试件安装拆卸方便，且方便不同尺寸试件的试验需求，同时通过第一微调螺栓和第二微调螺栓固定试件，并传递剪力；本发明中转换梁上设有高度调整孔，水平加载装置的加载点通过安装在不同高度调整孔中以实现加载点与试件高度中心一致，相比于传统的试件顶部加载方式，约减少一半的附加弯矩作用，故能有效消除附加弯矩影响；
(3)由于平剪梁可以沿转换梁高度方向进行位置调整，满足不同高度
试件的试验要求；
(4)平衡配重沿水平方向的位置可调整，使得该试验装置中心可以与
试件的形心重合，保证试件均匀受压，更好地模拟试验所需的受力状
态。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明中转换梁的主视图；
图3为本发明中转换梁的左视图；
图4为本发明中平剪梁的主视图；
图5为本发明中平剪梁的左视图；
图6为本发明中平剪梁的俯视图；
图7为本发明中平剪梁的仰视图；
图8为本发明配合试件的结构示意图；
图中：
10-转换梁 11-高度调整孔
12-第一吊装孔 20-平剪梁
21-加劲肋 22-水平安装孔
23-第二吊装孔 30-第一传力支架
31-第一水平板 32-第一竖直板
33-第一连接板 34-第一抗剪螺栓
35-第一微调螺栓 40-第二传力支架
41-第二水平板 42-第二竖直板
43-第二连接板 44-第二抗剪螺栓
45-第二微调螺栓 50-试件
60-平衡配重 70-受拉葫芦勾
71-水平调整孔
具体实施方式
为了进一步解释本发明的技术方案，下面结合附图进行详细阐述。
参照图1至图8，一种变空间Π型剪切试验装置，包括与水平加载装置(图中未示出)连接的转换梁10和与竖直加载装置(图中未示出)连接的平剪梁20，转换梁10沿竖直方向设置，平剪梁20沿水平方向设置，水平加载装置向转换梁10施加水平方向的作用力，竖直加载装置向平剪梁20加载竖直方向的作用力，水平加载装置和竖直加载装置均为构件性能测试领域中的常规装置，这里不再进行详述。
本发明中转换梁10上设有沿竖直方向布设的多个高度调整孔11，每个高度调整孔11沿水平方向开设，水平加载装置通过高度调整孔11与转换梁10连接，在转换梁10的上下两端分别设有第一吊装孔12，用以实现转换梁10的吊装。
在本发明中平剪梁20沿水平方向的两端分别设为第一端与第二端，第一端通过高强螺栓固定连接在转换梁10上，第二端朝水平方向延伸，在平剪梁20与转换梁10的连接处设有加强肋21用以实现平剪梁20与转换梁10的稳固连接。在平剪梁20上设有第二吊装孔23用以实现平剪梁20的吊装，第一吊装孔12与第二吊装孔23与相应的吊装设备(图中未示出)连接，从而将整个剪切试验装置吊装至试件50上。在平剪梁20上设有水平位置可调整的第一传力支架30和第二传力支架40，第一传力支架30设置在所述第一端与所述第二传力支架40之间，第一传力支架30与第二传力支架40之间形成用以容置试件的试验空间，试验时，试件50放置在该试验空间内，并通过第一传力支架30和第二传力支架40对试件50进行夹持。具体地，在所述平剪梁20上设有沿水平方向布设的多个水平安装孔22，水平安装孔22沿竖直方向开设。所述第一传力支架30包括相互衔接的第一水平板31和第一竖直板32，第一水平板31与第一竖直板32之间连接有第一连接板33用以增强第一传力支架30的整体强度，第一水平板31通过所述第一剪切螺栓34固定在所述平剪梁20上，第一抗剪螺栓34穿设在水平安装孔22中。所述第二传力支架40包括相互衔接的第二水平板41和第二竖直板42，第二水平板41与第二竖直板42之间设有第二连接板43用以增强整个第二传力支架40的强度，第二水平板41通过第二剪切螺栓44固定在所述平剪梁20上，所述第二抗剪螺栓44穿设在水平安装孔22中。
本发明中还包括水平位置可调整的平衡配重60，转换梁10、平剪梁20以及平衡配重60三者大体形成Π型。平衡配重60连接在平剪梁20上且设于所述第二端与所述第二传力支架40之间，所述平剪梁20上开设有沿水平方向设置的多个水平调整孔71，水平调整孔71上螺纹连接有受拉葫芦钩70，所述平衡配重60挂置在受拉葫芦钩70上，通过将受拉葫芦钩70连接在不同位置的水平调整孔71上，进行实现平衡配重60的位置调整。在本发明中，所述第一传力支架30的第一竖直板32上设有可沿所述试验空间水平移动的第一微调螺栓35，在所述第二传力支架40的第二竖直板42上设有可沿所述试验空间水平移动的第二微调螺栓45，第一微调螺栓35和第二微调螺栓45均水平设置。
采用本发明的技术方案，在使用时，根据试件50的宽度，先将第一传力支架30和第二传力支架40分别通过第一抗剪螺栓34和第二抗剪螺栓44分别固定在平剪梁20相应的水平安装孔22中，第一抗剪螺栓34和第二抗剪螺栓44起到位置粗调的作用，接着通过调整第一微调螺栓35和第二微调螺栓45，使第一微调螺栓35和第二微调螺栓45准确地固定试件50；将受拉葫芦勾70安装在某一个水平调整孔71中，选择合适重量的平衡配重60并将平衡配重60配重挂在受拉葫芦勾70中，使整个剪切试验装置与试件形心重合；将本发明的剪切试验装置与加载装置连接，水平加载装置与转换梁10中的高度调整孔11连接，竖直加载装置与平剪梁20连接，即完成本发明的安装。
本发明的产品形式并非限于本案图示和实施例，任何人对其进行类似思路的适当变化或修饰，皆应视为不脱离本发明的专利范畴。
Claims (6)
1.一种变空间Π型剪切试验装置，其特征在于：包括与水平加载装置连接的转换梁和与竖直加载装置连接的平剪梁，转换梁沿竖直方向设置，平剪梁沿水平方向设置，转换梁上设有沿竖直方向布设的多个高度调整孔，每个高度调整孔均沿水平方向开设，水平加载装置通过高度调整孔与转换梁连接，平剪梁沿水平方向的两端分别设为第一端与第二端，第一端连接在转换梁上，第二端朝水平方向延伸，在平剪梁上设有水平位置可调整的第一传力支架和第二传力支架，第一传力支架设置在所述第一端与所述第二传力支架之间，第一传力支架与第二传力支架之间形成用以容置试件的试验空间，还包括水平位置可调整的平衡配重，平衡配重连接在平剪梁上且设于所述第二端与所述第二传力支架之间，在所述第一传力支架上设有可沿所述试验空间水平移动的第一微调螺栓，在所述第二传力支架上设有可沿所述试验空间水平移动的第二微调螺栓。
2.如权利要求1所述的变空间Π型剪切试验装置，其特征在于：所述平剪梁通过高强螺栓连接在所述转换梁上。
3.如权利要求2所述的变空间Π型剪切试验装置，其特征在于：所述平剪梁靠近所述转换梁的一端设有加劲肋。
4.如权利要求1所述的变空间Π型剪切试验装置，其特征在于：所述平剪梁上设有沿水平方向布设的多个水平安装孔，水平安装孔沿竖直方向设置，所述第一传力支架通过第一剪切螺栓固定在所述平剪梁上，所述第二传力支架通过第二剪切螺栓固定在所述平剪梁上。
5.如权利要求4所述的变空间Π型剪切试验装置，其特征在于：所述第一传力支架包括相互衔接的第一水平板和第一竖直板，第一水平板通过所述第一剪切螺栓固定在所述平剪梁上，所述第一微调螺栓设置在第一竖直板上，所述第二传力支架包括相互衔接的第二水平板和第二竖直板，第二水平板通过第二剪切螺栓固定在所述平剪梁上，所述第二微调螺栓设置 在第二竖板上。
6.如权利要求1至5任一项所述的变空间Π型剪切试验装置，其特征在于：所述平剪梁上开设有沿水平方向设置的多个水平调整孔，水平调整孔上螺纹连接有受拉葫芦钩，所述平衡配重挂置在受拉葫芦钩上。
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