CN107957369A - 高度可调的柱构件实验连接装置 - Google Patents

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代旷宇
田玉滨
吕大刚
周洲
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Abstract

本发明涉及建筑结构试验装置的技术领域，公开了高度可调的柱构件实验连接装置，柱构件竖直设置，并与反力墙之间连接有水平动作器，柱构件由上端获取竖向压应力，柱构件底部一体设置有上定位块，上定位块下端设置有下定位块，下定位块固定在地梁上，上定位块由下定位块进行定位，上定位块的下端形成有第一凸齿部，下定位块的上端形成有与第一凸齿部咬合连接的第二凸齿部，上定位块与下定位块咬合后利用螺栓进行可拆卸式的固定连接。上定位块便由下定位块进行支撑，以满足对实验的定位需求，上定位块与下定位块的连接为可拆卸式的，这样，通过更换不同厚度的下定位块，便可以实现柱构件能在不同的竖直高度进行布置。

Description

高度可调的柱构件实验连接装置
技术领域
本发明涉及建筑结构试验装置的技术领域，特别涉及高度可调的柱构件实验连接装置。
背景技术
我国是世界范围内发生地震最多的国家之一，建国以来数次地震引发的建筑结构倒塌造成了大量的经济损失及人员伤亡。由于建筑结构多是靠其抗侧力能力抵御地震，为研究建筑结构在地震作用下的反应，相应的水平方向拟静力试验(水平低周反复加载)试验研究必不可少。
当前，土木工程试验中模拟静力试验水平力的施加需依靠于固定在结构实验室反力墙上的作动器装置来提供。然而，由于反力墙在设计之初其锚孔孔距及高度的需满足一定的基本模量，这就造成了反力墙所提供的水平力距离地面的高度亦由反力墙上的锚孔孔距及高度所决定，在研究不同高度钢筋混凝土结构柱构件在水平荷载下的反应时，仅能通过改变柱构件底座高度提升或降低构件高度来达到试验目的。
此外，研究人员在进行相应的试验设计时，首先需考虑是否满足所在实验室反力墙锚孔的具体模量(如反力墙上的锚孔孔距及高度等)来进行试验设计，这就造成了所设计的钢筋混凝土柱构件仅能适用于所在实验室反力墙，同一柱构件不能在不同结构实验室进行相同试验研究。
因此，需要一种可灵活改变高度的钢筋混凝土柱及配套试验装置。这对于完善土木工程结构试验研究方法及充分利用各结构实验室的试验资源有着极为重要的意义。
发明内容
本发明的目的在于提供高度可调的柱构件实验连接装置，旨在解决现有技术中柱构件再进行模拟实验时适配性低，高度调节麻烦的问题。
本发明是这样实现的，高度可调的柱构件实验连接装置，柱构件竖直设置，并与反力墙之间连接有水平动作器，所述柱构件由上端获取竖向压应力，所述柱构件底部一体设置有上定位块，所述上定位块下端设置有下定位块，所述下定位块固定在地梁上，所述上定位块由所述下定位块进行定位，所述上定位块的下端形成有第一凸齿部，所述下定位块的上端形成有与所述第一凸齿部咬合连接的第二凸齿部，所述上定位块与所述下定位块咬合后利用螺栓进行可拆卸式的固定连接。
进一步的，所述上凸齿部包括多排平行相间布置的上凸齿柱，所述下凸齿部包括多排平行相间的下凸齿柱，多排所述上凸齿柱与多排所述下凸齿柱一一对应相间错位咬合，所述上凸齿柱与所述下凸齿柱截面均呈梯形。
进一步的，所述上凸齿柱的下端宽上端窄，所述下凸齿柱的上端宽下端窄。
进一步的，所述上定位块的上端边沿处开设有倒角卡口，所述下定位块的下端面设置有绞线槽，所述上定位块以及所述下定位块配合连接后捆扎有钢绞线，且所述钢绞线由所述倒角卡口以及所述绞线槽进行定位。
进一步的，所述下定位块由带有所述下凸齿部的定位板以及与所述定位板可拆卸式连接的垫板组成。
进一步的，包括两块所述垫板，两块所述垫板分别连接在所述定位板的两边。
进一步的，所述上定位块以及所述下定位块的制作材料分别可为钢材料或钢筋混凝土材料。
进一步的，所述上定位块与所述下定位块的材料相同。
与现有技术相比，本发明提供的高度可调的柱构件实验连接装置，通过在柱构件的下端设置了上定位块和下定位块，并将下定位块固定在地梁上，这样，上定位块便由下定位块进行支撑，以满足对实验的定位需求，特别的，上定位块与下定位块的连接为可拆卸式的，即下定位块能够随实验需要进行更换，通过更换不同厚度的下定位块，便可以实现上定位块的竖直高度的不同，最后实现柱构件能在不同的竖直高度进行布置。
并且，为了使上定位块与下定位块的定位更加的稳固，在本发明中，上定位块与下定位块采用齿行咬合的方式进行配合连接，这样的结构设计良好的使得柱构件不会相对下定位块产生横向的偏移，定位更加的牢靠，拆装起来也更加的方便。
附图说明
图1是本发明实施例提供的高度可调的柱构件实验连接装置的主视示意图；
图2是本发明实施例提供的柱构件及下定位块配合的侧视剖切示意图；
图3是本发明实施例提供的柱构件及下定位块配合的主视剖切示意图；
图4是本发明实施例提供的定位板及垫板配合的剖切示意图。
柱构件-10，上定位块-20，倒角卡口-21，上凸齿柱-22，下定位块-30，定位板-31，下凸齿柱-311，垫板-32，地梁-40，钢绞线-23，反力梁-50，竖向千斤顶-60，钢绞-70，水平作动器-80，反力墙-90
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
本实施例的附图中相同或相似的标号对应相同或相似的部件；在本发明的描述中，需要理解的是，若有术语“上”、“下”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。
以下结合具体实施例对本发明的实现进行详细的描述。
参照图1-4所示，为本发明提供较佳实施例。
柱构件10通常情况下为钢筋混凝土柱，其主要的实验工作流程为，通过固定在反力梁50之上的竖向千斤顶60产生竖向压应力，通过钢铰70装置，根据试验设计轴压比对钢筋混凝土柱试件施加均布荷载。将钢筋混凝土柱通过水平作动器80连接于实验室反力墙90上，作用器对钢筋混凝土方柱施加水平往复力使钢筋混凝土方柱柱顶产生位移循环。通过相应量测仪器记录所需数据。
为了解决柱构件10的竖直高度不可调的问题，在本实施例中，柱构件10底部一体设置有上定位块20，上定位块20下端设置有下定位块30，下定位块30固定在地梁40上，当然，具体也可以固定在地面或其它适宜的地方，上定位块20由下定位块30进行定位，上定位块20的下端形成有第一凸齿部，下定位块30的上端形成有与第一凸齿部咬合连接的第二凸齿部，上定位块20与下定位块30咬合后利用螺栓进行可拆卸式的固定连接，即上定位块20和下定位块30咬合完成后，再利用螺栓进行紧固连接。
本实施例提供的高度可调的柱构件10实验连接装置，通过在柱构件10的下端设置了上定位块20和下定位块30，并将下定位块30固定在地梁40上，这样，上定位块20便由下定位块30进行支撑，以满足对实验的定位需求，特别的，上定位块20与下定位块30的连接为可拆卸式的，即下定位块30能够随实验需要进行更换，通过更换不同厚度的下定位块30，便可以实现上定位块20的竖直高度的不同，最后实现柱构件10能在不同的竖直高度进行布置。
并且，为了使上定位块20与下定位块30的定位更加的稳固，在实施例中，上定位块20与下定位块30采用齿行咬合的方式进行配合连接，这样的结构设计良好的使得柱构件10不会相对下定位块30产生横向的偏移，定位更加的牢靠，拆装起来也更加的方便。
为了使得三定位块与下定位块30的连接更加的牢靠，在本实施例中，上凸齿部包括多排平行相间布置的上凸齿柱22，下凸齿部包括多排平行相间的下凸齿柱311，多排上凸齿柱22与多排下凸齿柱311一一对应相间错位咬合，上凸齿柱22与下凸齿柱311截面均呈梯形，上凸齿柱22与下凸齿柱311呈梯形后，可以大大降低对凸齿的制造精度要求，因为上凸齿柱22与下凸齿柱311以斜面抵接，当制造精度差时，可以适当的调节竖直高度来抵消加工误差，这样的结构设计使得其加工更加的简单。
上凸齿柱22以及下凸齿柱311呈梯形截面时，有两种形态，一种是上凸齿柱22上宽下窄，一种是上凸齿柱22上窄下宽，在本实施例中，选择为上凸齿柱22的下端宽上端窄，下凸齿柱311的上端宽下端窄，这样，上凸齿柱22与下凸齿柱311咬合后，被卡在了下凸齿柱311的间隙当中，因而能够更好的限制住柱构件10的竖直方向上的自由度，具有更好的定位效果。
为了进一步的限制柱构件10的水平方向上的自由度，在本实施例中，上定位块20的上端边沿处开设有倒角卡口21，下定位块30的下端面设置有绞线槽，上定位块20以及下定位块30配合连接后捆扎有钢绞线23，且钢绞线23由倒角卡口21以及绞线槽进行定位，倒角卡口21的具体结构为，在上定位块20的上边缘处的适当位置，开一个小的倒角槽，具体可以是圆角槽，这样，钢绞线23捆扎时，倒角槽便可以卡住钢绞线23，实现对钢绞线23的定位，不让钢绞线23因为预应力太大而偏移，绞线槽即是一条两端贯通的槽体即可。
在实际过程中，由于上定位块20与下定位块30利用凸齿进行咬合，因此拆卸起来也具有一定的难度，并且经常的拆卸也会有一定的损坏，在本实施例中，为了更加的方便对柱构件10进行高度的调节，下定位块30由带有下凸齿部的定位板31以及与定位板31可拆卸式连接的垫板32组成，垫板32与定位板31利用其它的固定件固定连接即可，这样，当需要进行高度调节时，更换厚度不同的垫板32即可，只有当要更换柱构件10时，才将上定位块20与定位板31分离，这样的结构设置良好的对柱构件10上的凸齿进行了保护。
当下定位块30被分成了上下两个部分后，为了节省材料或适应地梁40的结构考虑，在本实施例中，包括两块垫板32，两块垫板32分别连接在定位板31的两边，特别的为了使得垫板32能够更好的与定位板31配合，可以设置为垫板32的上端面形成有凹槽，定位板31的下端面设置有凸柱，将凸柱嵌入到凹槽中即可较好的完成两个元件的配合，当垫板32与定位板31配合完成后，还可以利用螺栓横向穿过凹槽与凸柱进行固定。
进一步的，上定位块20以及下定位块30的制作材料分别可为钢材料或钢筋混凝土材料。
为了使得上定位块20与下定位块30的力学性能保持一致，在本实施例中，上定位块20与下定位块30的材料相同。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.高度可调的柱构件实验连接装置，柱构件竖直设置，并与反力墙之间连接有水平动作器，所述柱构件由上端获取竖向压应力，其特征在于，所述柱构件底部一体设置有上定位块，所述上定位块下端设置有下定位块，所述下定位块固定在地梁上，所述上定位块由所述下定位块进行定位，所述上定位块的下端形成有第一凸齿部，所述下定位块的上端形成有与所述第一凸齿部咬合连接的第二凸齿部，所述上定位块与所述下定位块咬合后利用螺栓进行可拆卸式的固定连接。
2.如权利要求1所述的高度可调的柱构件实验连接装置，其特征在于，所述上凸齿部包括多排平行相间布置的上凸齿柱，所述下凸齿部包括多排平行相间的下凸齿柱，多排所述上凸齿柱与多排所述下凸齿柱一一对应相间错位咬合，所述上凸齿柱与所述下凸齿柱截面均呈梯形。
3.如权利要求2所述的高度可调的柱构件实验连接装置，其特征在于，所述上凸齿柱的下端宽上端窄，所述下凸齿柱的上端宽下端窄。
4.如权利要求1-3任意一项所述的高度可调的柱构件实验连接装置，其特征在于，所述上定位块的上端边沿处开设有倒角卡口，所述下定位块的下端面设置有绞线槽，所述上定位块以及所述下定位块配合连接后捆扎有钢绞线，且所述钢绞线由所述倒角卡口以及所述绞线槽进行定位。
5.如权利要求4所述的高度可调的柱构件实验连接装置，其特征在于，所述下定位块由带有所述下凸齿部的定位板以及与所述定位板可拆卸式连接的垫板组成。
6.如权利要求5所述的高度可调的柱构件实验连接装置，其特征在于，包括两块所述垫板，两块所述垫板分别连接在所述定位板的两边。
7.如权利要求6所述的高度可调的柱构件实验连接装置，其特征在于，所述上定位块以及所述下定位块的制作材料分别可为钢材料或钢筋混凝土材料。
8.如权利要求7所述的高度可调的柱构件实验连接装置，其特征在于，所述上定位块与所述下定位块的材料相同。
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