CN109001028A - 竖向均布加载的拟静力抗震试验加载装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种竖向均布加载的拟静力抗震试验加载装置，包括竖向作动器、与竖向作动器连接的分配梁、水平横向作动器、与水平横向作动器连接的连接梁、加载梁固定板、同时穿过连接梁和加载梁固定板的若干个螺杆、一端与连接梁上部固定的滚棒轨道梁、若干组滚棒组件，滚棒组件包括固定边框和安装在固定边框内的若干个同向滚动且间距不变的滚棒，滚棒轨道梁的顶面两侧设有钢轨和限位板、底面两侧设有防脱板；工作时，滚棒轨道梁底面放在加载梁顶面上、加载梁两侧面位于防脱板之间，若干组滚棒组件沿钢轨放置且位于限位板之间，分配梁底面压在所有滚棒上，连接梁和加载梁固定板通过螺杆将加载梁两端面压紧固定。该装置实现了竖向均布加载。

Description

竖向均布加载的拟静力抗震试验加载装置
技术领域
本发明属于土木工程试验设备领域，具体涉及一种竖向均布加载的拟静力抗震试验加载装置。
背景技术
中国位于世界两大地震带——环太平洋地震带与欧亚地震带之间，是一个地震频发的国家，每年因地震给我国的生命及财产带来了不可估量的损失。拟静力抗震试验是研究结构或构件抗震性能最广泛的试验方法，现有的结构拟静力抗震试验中，对梁柱、剪力墙试件施加竖向均布荷载通常是用千斤顶或作动器分配梁分配等方法实现，分配梁分配加载法一般是通过滚棒实现两点或三点分配加载，相对于均布加载存在较大误差；其次，在试验过程中，滚棒按水平力加载方向往复滚动不发生平面外扭转难以控制；最后，在试验过程中，在竖向轴力和水平力作用下，滚棒、滚棒下钢板、分配梁与滚棒接触的下表面容易变形，使得滚棒滚动不顺畅。
发明内容
本发明的目的是提供一种竖向均布加载的拟静力抗震试验加载装置，该装置防脱板保证了滚棒滚动方向相同、滚棒间距不变，实现了拟静力抗震试验中试件的竖向均布加载。
本发明所采用的技术方案是：
一种竖向均布加载的拟静力抗震试验加载装置，包括竖向作动器、与竖向作动器连接的分配梁、水平横向作动器、与水平横向作动器连接的连接梁、加载梁固定板、同时穿过连接梁和加载梁固定板的若干个螺杆、一端与连接梁上部固定的滚棒轨道梁、若干组滚棒组件，滚棒组件包括固定边框和安装在固定边框内的若干个同向滚动且间距不变的滚棒，滚棒轨道梁的顶面两侧设有钢轨和限位板、底面两侧设有防脱板；工作时，分配梁和滚棒轨道梁与试件的加载梁同向，滚棒轨道梁底面放在加载梁顶面上、加载梁两侧面位于防脱板之间，若干组滚棒组件沿钢轨放置且位于限位板之间，分配梁底面压在所有滚棒上，连接梁和加载梁固定板通过螺杆将加载梁两端面压紧固定。
进一步地，滚棒与固定边框的安装方法是，在滚棒两端圆心和固定边框相应位置切割安装口，再将端轴依次插入固定边框和滚棒上的安装口，最后将端轴与固定边框固定。
进一步地，滚动组件、分配梁底面和滚棒轨道梁顶面均采用高强材料制作并精磨度铬处理。
进一步地，滚棒的制作工艺流程依次为预备热处理、低温球化退火、淬火、临界温度淬火、高频淬火和回火。
进一步地，分配梁底面和滚棒轨道梁顶面涂有润滑油。
进一步地，钢轨通过铆钉固定在滚棒轨道梁上，铆钉位于钢轨的安装槽内且不超过安装槽。
进一步地，分配梁为箱型，包括顶板、底板以及设在顶板和底板之间的沿长度方向布置的若干个腹板、垂直于腹板的若干个隔板、沿腹板长度方向均布有竖向加劲肋。
进一步地，分配梁的长度及宽度略大于试件上表面的长度及宽度，所有滚棒组件的总长度略小于分配梁的长度，防脱板内表面之间的间距略大于加载梁宽度，限位板内表面之间的间距略大于滚棒组件的长度。
进一步地，连接梁与滚棒轨道梁通过焊接固定，分配梁与竖向作动器通过螺栓固定，连接梁与水平横向作动器通过螺栓固定。
本发明的有益效果是：
防脱板保证了水平横向作动器的水平力输出效果，限位板保证了滚棒组件只能沿水平力作用的方向滚动，固定边框保证了所在滚棒滚动方向相同、滚棒间距不变，实现了滚棒的滚动摩擦，多组滚棒组件铺满试件上端，配合分配梁，实现了拟静力抗震试验中试件的竖向均布加载。
附图说明
图1是本发明实施例的正视图。
图2是本发明实施例中分配梁的示意图。
图3是本发明实施例中滚棒组件的示意图。
图4是本发明实施例中滚棒轨道梁的示意图。
图5是本发明实施例中连接梁、螺杆和加载梁固定板的正视图。
图中：1-竖向作动器；2-分配梁；3-滚棒组件；4-滚棒轨道梁；5-水平横向作动器；6-连接梁；7-螺杆；8-加载梁固定板；9-顶板；10-底板；11-腹板；12-竖向加劲肋；13-滚棒；14-固定边框；15-端轴；16-钢轨；17-限位板；18-防脱板；19-铆钉。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的说明。
如图1至图5所示，一种竖向均布加载的拟静力抗震试验加载装置，包括竖向作动器1、与竖向作动器1连接的分配梁2、水平横向作动器5、与水平横向作动器5连接的连接梁6、加载梁固定板8、同时穿过连接梁6和加载梁固定板8的若干个螺杆7、一端与连接梁6上部固定的滚棒轨道梁4、若干组滚棒组件3，滚棒组件3包括固定边框14和安装在固定边框14内的若干个同向滚动且间距不变的滚棒13，滚棒轨道梁4的顶面两侧设有钢轨16和限位板17、底面两侧设有防脱板18；工作时，分配梁2和滚棒轨道梁4与试件的加载梁同向，滚棒轨道梁4底面放在加载梁顶面上、加载梁两侧面位于防脱板18之间，若干组滚棒组件3沿钢轨16放置且位于限位板17之间，分配梁2底面压在所有滚棒13上，连接梁6和加载梁固定板8通过螺杆7将加载梁两端面压紧固定。
在本实施例中，防脱板18保证了水平横向作动器5的水平力输出效果，限位板17保证了滚棒组件3只能沿水平力作用的方向滚动，固定边框14保证了所在滚棒13滚动方向相同、滚棒13间距不变，实现了滚棒13的滚动摩擦，多组滚棒组件3铺满试件上端，配合分配梁2，实现了拟静力抗震试验中试件的竖向均布加载。该装置实现了剪力墙上端的竖向均布荷载，在剪力墙拟静力试验实例(采用的竖向力为1620kN，水平力最大为862kN，水平位移最大值为70mm)过程中，滚棒组件能随着水平横向作动器5加载方向顺畅的定向滚动，在试验结束后检查装置发现，滚棒13、分配梁2底面、滚棒轨道梁4顶面未出现变形及划痕，说明使用该装置具有较好的试验效果，达到其使用功能。
如图2所示，分配梁2为箱型，包括顶板9、底板10以及设在顶板9和底板10之间的沿长度方向布置的若干个腹板11、垂直于腹板11的若干个隔板、沿腹板11长度方向均布有竖向加劲肋12。具体在本实施例中，顶板9和底板10厚度为40mm，腹板11长度同顶板9长度且高度为500mm、厚度为40mm，隔板厚度为40mm，竖向加劲肋12厚度为40mm且间隔400mm排布。
分配梁2的长度及宽度略大于试件上表面的长度及宽度，所有滚棒组件3的总长度略小于分配梁的长度，防脱板18内表面之间的间距略大于加载梁宽度，限位板17内表面之间的间距略大于滚棒组件3的长度。具体在本实施例中，滚棒轨道梁4为钢板，厚度为40mm，防脱板18的厚度为20mm、高度为80mm，限位板17的厚度为20mm、高度为20mm，钢轨16的高度为10mm、厚度为10mm。滚棒13直径为50mm，固定边框14厚度为5mm，滚棒13之间间距5mm、最外侧滚棒13距固定边框14表面5mm。
如图3所示，在本实施例中，滚棒13与固定边框14的安装方法是，在滚棒13两端圆心和固定边框14相应位置切割安装口，再将端轴15依次插入固定边框14和滚棒13上的安装口，最后将端轴15与固定边框14固定。端轴15既能实现滚棒13的自由旋转，又能控制滚棒13间的间距。
如图4所示，钢轨16通过铆钉19固定在滚棒轨道梁4上，铆钉19位于钢轨16的安装槽内且不超过安装槽。
在本实施例中，滚动组件3、分配梁2底面(即，底板10)和滚棒轨道梁4顶面均采用高强材料制作并精磨度铬处理。滚动组件3、分配梁2底面(即，底板10)和滚棒轨道梁4顶面是主要承力位置，采用高强材料避免了试验过程中滚棒13变形以及分配梁2底面(即，底板10)和滚棒轨道梁4顶面表面出现划痕而限制了滚棒13的滚动，采用精磨度铬处理保证滚棒13与分配梁2底面(即，底板10)和滚棒轨道梁4顶面之间摩擦系数较小，提高了试验的精度。
在本实施例中，滚动组件3、分配梁2底面(即，底板10)和滚棒轨道梁4顶面均采用45#钢制作，其它部位由于不是主要承力位置，可以降低要求，采用Q235钢。
在本实施例中，滚棒13的制作工艺流程依次为预备热处理、低温球化退火、淬火、临界温度淬火、高频淬火和回火，进一步加强滚棒13的硬度，提高材料性能。
在本实施例中，分配梁2底面(即，底板10)和滚棒轨道梁4顶面涂有润滑油。起到降低摩擦力的作用。
在本实施例中，连接梁6与滚棒轨道梁4通过焊接固定，分配梁2与竖向作动器1通过螺栓固定，连接梁6与水平横向作动器5通过螺栓固定。
应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。

Claims (9)

1.一种竖向均布加载的拟静力抗震试验加载装置，其特征在于：包括竖向作动器、与竖向作动器连接的分配梁、水平横向作动器、与水平横向作动器连接的连接梁、加载梁固定板、同时穿过连接梁和加载梁固定板的若干个螺杆、一端与连接梁上部固定的滚棒轨道梁、若干组滚棒组件，滚棒组件包括固定边框和安装在固定边框内的若干个同向滚动且间距不变的滚棒，滚棒轨道梁的顶面两侧设有钢轨和限位板、底面两侧设有防脱板；工作时，分配梁和滚棒轨道梁与试件的加载梁同向，滚棒轨道梁底面放在加载梁顶面上、加载梁两侧面位于防脱板之间，若干组滚棒组件沿钢轨放置且位于限位板之间，分配梁底面压在所有滚棒上，连接梁和加载梁固定板通过螺杆将加载梁两端面压紧固定。
2.如权利要求1所述的竖向均布加载的拟静力抗震试验加载装置，其特征在于：滚棒与固定边框的安装方法是，在滚棒两端圆心和固定边框相应位置切割安装口，再将端轴依次插入固定边框和滚棒上的安装口，最后将端轴与固定边框固定。
3.如权利要求1所述的竖向均布加载的拟静力抗震试验加载装置，其特征在于：滚动组件、分配梁底面和滚棒轨道梁顶面均采用高强材料制作并精磨度铬处理。
4.如权利要求3所述的竖向均布加载的拟静力抗震试验加载装置，其特征在于：滚棒的制作工艺流程依次为预备热处理、低温球化退火、淬火、临界温度淬火、高频淬火和回火。
5.如权利要求1所述的竖向均布加载的拟静力抗震试验加载装置，其特征在于：分配梁底面和滚棒轨道梁顶面涂有润滑油。
6.如权利要求1所述的竖向均布加载的拟静力抗震试验加载装置，其特征在于：钢轨通过铆钉固定在滚棒轨道梁上，铆钉位于钢轨的安装槽内且不超过安装槽。
7.如权利要求1所述的竖向均布加载的拟静力抗震试验加载装置，其特征在于：分配梁为箱型，包括顶板、底板以及设在顶板和底板之间的沿长度方向布置的若干个腹板、垂直于腹板的若干个隔板、沿腹板长度方向均布有竖向加劲肋。
8.如权利要求1所述的竖向均布加载的拟静力抗震试验加载装置，其特征在于：分配梁的长度及宽度略大于试件上表面的长度及宽度，所有滚棒组件的总长度略小于分配梁的长度，防脱板内表面之间的间距略大于加载梁宽度，限位板内表面之间的间距略大于滚棒组件的长度。
9.如权利要求1所述的竖向均布加载的拟静力抗震试验加载装置，其特征在于：连接梁与滚棒轨道梁通过焊接固定，分配梁与竖向作动器通过螺栓固定，连接梁与水平横向作动器通过螺栓固定。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111579265A (zh) * 2020-05-22 2020-08-25 西安建筑科技大学 空间钢框架组合梁柱子结构抗倒塌性能研究的静力试验装置
CN111595575A (zh) * 2020-06-28 2020-08-28 武汉理工大学 试件加载试验装置

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1241084A1 (ru) * 1984-04-25 1986-06-30 Центральный научно-исследовательский и проектно-экспериментальный институт промышленных зданий и сооружений Штамп дл испытани на сжатие
CN2911706Y (zh) * 2006-05-06 2007-06-13 李泰来 地震扭波破坏模拟实验仪
CN202110061U (zh) * 2011-06-14 2012-01-11 西安建筑科技大学 一种多功能拟静力试验装置
CN202110093U (zh) * 2011-03-22 2012-01-11 四川省达州钢铁集团有限责任公司 一种液压试验机测试系统
CN202282101U (zh) * 2011-09-16 2012-06-20 杭州邦威机电控制工程有限公司 多功能结构加载框架
CN202974827U (zh) * 2012-12-22 2013-06-05 哈尔滨商业大学 混凝土梁静力加载试验装置
CN104913918A (zh) * 2015-06-12 2015-09-16 中国人民解放军理工大学 一种拟静力试验装置
CN105372118A (zh) * 2015-11-26 2016-03-02 中国人民解放军理工大学 柱状试件横向动态均布加载试验装置

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1241084A1 (ru) * 1984-04-25 1986-06-30 Центральный научно-исследовательский и проектно-экспериментальный институт промышленных зданий и сооружений Штамп дл испытани на сжатие
CN2911706Y (zh) * 2006-05-06 2007-06-13 李泰来 地震扭波破坏模拟实验仪
CN202110093U (zh) * 2011-03-22 2012-01-11 四川省达州钢铁集团有限责任公司 一种液压试验机测试系统
CN202110061U (zh) * 2011-06-14 2012-01-11 西安建筑科技大学 一种多功能拟静力试验装置
CN202282101U (zh) * 2011-09-16 2012-06-20 杭州邦威机电控制工程有限公司 多功能结构加载框架
CN202974827U (zh) * 2012-12-22 2013-06-05 哈尔滨商业大学 混凝土梁静力加载试验装置
CN104913918A (zh) * 2015-06-12 2015-09-16 中国人民解放军理工大学 一种拟静力试验装置
CN105372118A (zh) * 2015-11-26 2016-03-02 中国人民解放军理工大学 柱状试件横向动态均布加载试验装置

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
潘腾 等: "落锤冲击气囊施加均布动荷载的试验方法", 《土木建筑与环境工程》 *
潘腾 等: "钢筋混凝土梁气囊拟静力加载数值试验分析", 《实验室研究与探索》 *
王琦 等: "柔性均布压力加载装置的研制及试验分析", 《岩石力学与工程学报》 *

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111579265A (zh) * 2020-05-22 2020-08-25 西安建筑科技大学 空间钢框架组合梁柱子结构抗倒塌性能研究的静力试验装置
CN111579265B (zh) * 2020-05-22 2022-03-15 西安建筑科技大学 空间钢框架组合梁柱子结构抗倒塌性能研究的静力试验装置
CN111595575A (zh) * 2020-06-28 2020-08-28 武汉理工大学 试件加载试验装置
CN111595575B (zh) * 2020-06-28 2021-07-20 武汉理工大学 作动器并联加载试验装置

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