CN109556815A - 装配式墙体水平抗震性能试验装置 - Google Patents

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丁永刚
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李学森
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Abstract

本发明涉及装配式墙体水平抗震性能试验装置，包括用于向相应层板输出前后方向水平作用力的水平往复作动器，还包括用于固定于相应静力台座上的层板限位支架，层板限位支架上设置有位于层板左右两端的左侧限位结构和右侧限位结构，左侧限位结构、右侧限位结构均包括分别位于层板上下两侧的上直线导轨和下直线导轨，上直线导轨、下直线导轨均包括沿前后方向延伸的导轨和与导轨导向移动配合的用于与层板的对应侧板面摩擦传动配合的滑块。本发明解决了现有技术中层板运动轨迹不水平而导致试验结果不准确的问题。

Description

装配式墙体水平抗震性能试验装置
技术领域
本发明涉及抗震试验机领域中的装配式墙体水平抗震性能试验装置。
背景技术
随着现代建筑工业化程度的提高，预制装配式结构在建筑领域得到了越来越广泛的应用，其应用范围从中低层向高层、超高层结构发展。相比现浇混凝土结构施工噪声大、污染严重、人工劳动量大、施工周期较长的劣势，预制装配式混凝土结构有很大的潜能和研发价值。
装配式墙体包括墙体和固定于墙体顶部和/或底部的层板， 为保证建筑体的安全性，需要通过试验机对墙体的抗震性能进行试验。现有的试验机如中国专利CN206038456U公开的“一种加载带窗口的墙体拟静力实验装置”，其包括反力架和用于水平固定于相应反力墙上的水平往复作动器，试验时，将待试验墙体固定于静力台座上，通过水平往复作动器向待试验墙体的层板施加作动力，以模拟地震时层板所受到的水平载荷，因为要通过水平往复作动器来模拟地震时层板所受到的水平作用力，所以水平往复作动器的输出力是试验的一个标准，现有技术中，在水平往复作动器对层板作用时，层板的运动轨迹不能保证是水平的，因此就无法保证层板所承受的水平力与水平往复作动器的输出力一致，无法获得准确的试验结果。
发明内容
本发明的目的在于提供装配式墙体水平抗震性能试验装置，以解决现有技术中层板运动轨迹不水平而导致试验结果不准确的问题。
为解决上述技术问题，本发明的技术方案如下：
装配式墙体水平抗震性能试验装置，包括用于向相应层板输出前后方向水平作用力的水平往复作动器，还包括用于固定于相应静力台座上的层板限位支架，层板限位支架上设置有位于层板左右两端的左侧限位结构和右侧限位结构，左侧限位结构、右侧限位结构均包括分别位于层板上下两侧的上直线导轨和下直线导轨，上直线导轨、下直线导轨均包括沿前后方向延伸的导轨和与导轨导向移动配合的用于与层板的对应侧板面摩擦传动配合的滑块。
层板限位支架包括左侧限位支架和右侧限位支架，左侧限位支架、右侧限位支架均包括前后间隔布置的前支撑竖梁和后支撑竖梁，前支撑竖梁、后支撑竖梁上通过横梁连接结构连接有上下间隔布置的长度沿前后方向延伸的上支撑横梁和下支撑横梁，所述上直线导轨的导轨固定于上支撑横梁的下端，下直线导轨的导轨固定于下支撑横梁的上端。
所述横梁连接结构为能够实现下支撑横梁上下高度调节的可调式横梁连接结构。
所述可调式横梁连接结构包括多个沿上下方向间隔布置于对应支撑竖梁上的高度调节孔，可调式横梁连接结构还包括通过螺栓与对应高度调节孔相连的横梁支撑，下支撑横梁的两端通过螺栓固定于对应的横梁支撑上。
左侧限位支架、右侧限位支架的对应两个前支撑竖梁上端之间通过长度沿左右方向延伸的前加强纵梁连接；左侧限位支架、右侧限位支架的对应两个后支撑竖梁上端之间通过长度沿左右方向延伸的后加强纵梁连接。
滑块具有用于实现与层板对应侧板面接触摩擦配合的传动平面。
水平往复作动器通过层板连接支架与所述层板相连，层板包括左右间隔布置的左层板部分和右层板部分，层板连接支架包括长度沿左右方向延伸的层板连接纵撑，层板连接纵撑的左右两端分别通过螺栓与左层板部分和右层板部分相连，层板连接纵撑的中部于左层板部分与右层板部分之间通过螺栓与水平往复作动器相连。
本发明的有益效果为：使用时，通过水平往复作动器对层板输出水平载荷，层板在水平往复作动器作用下，沿前后方向往复移动，而层板的上下端分别与对应直线导轨的滑块接触，滑块与层板摩擦传动配合，滑块随层板一起沿对应导轨随动，滑块起到限制层板移动轨迹的作用，保证层板为水平移动，这样就能保证层板的移动方向与水平往复作动器的动作方向一致，水平往复作动器的输出力即为层板所承受的水平力，可以对层板进行更加精准的水平加载力模拟，以获得更加准确的试验效果。
附图说明
图1是本发明的一个实施例的结构示意图；
图2是图1的俯视图；
图3是图1的立体图；
图4是图1的右视图；
图5是图1中的A处放大图。
具体实施方式
装配式墙体水平抗震性能试验装置的实施例如图1~5所示：包括用于向相应层板输出前后方向水平作用力的水平往复作动器和用于固定于相应静力台座上的层板限位支架。层板限位支架包括左侧限位支架和右侧限位支架，左侧限位支架、右侧限位支架均包括前后间隔布置的前支撑竖梁2和后支撑竖梁14，本实施例中，前支撑竖梁2和后支撑竖梁14均为工字钢结构。左侧限位支架、右侧限位支架的对应两个前支撑竖梁上端之间通过长度沿左右方向延伸的前加强纵梁连接21；左侧限位支架、右侧限位支架的对应两个后支撑竖梁上端之间通过长度沿左右方向延伸的后加强纵梁20连接，前加强纵梁、后加强纵梁的两段与对应支撑竖梁之间通过螺栓连接，在对应的支撑竖梁上设置有沿上下方向间隔布置的螺栓连接孔，通过螺栓在不同位置的螺栓连接孔中穿装，可以调节前加强纵梁、后加强纵梁的高度。左侧限位支架上设置有左侧限位结构，右侧限位支架上设置有右侧限位结构，左侧限位结构、右侧限位结构均包括分别位于层板上下两侧的上直线导轨8和下直线导轨9，上直线导轨、下直线导轨均包括沿前后方向延伸的导轨11和与导轨导向移动配合的用于与层板7的对应侧板面摩擦传动配合的滑块10，本实施例中滑块上实现与层板摩擦传动配合的接触传力面为一个传动平面。
前支撑竖梁2、后支撑竖梁14上通过横梁连接结构连接有上下间隔布置的长度沿前后方向延伸的上支撑横梁4和下支撑横梁12，上直线导轨8的导轨固定于上支撑横梁4的下端，下直线导轨9的导轨固定于下支撑横梁12的上端。实现下支撑横梁与对应支撑竖梁连接的横梁连接结构为能够实现下支撑横梁上下高度调节的可调式横梁连接结构，上支撑横梁则通过螺栓连接于前、后加强纵梁的下侧。可调式横梁连接结构包括多个沿上下方向间隔布置于对应支撑竖梁上的高度调节孔3，可调式横梁连接结构还包括通过螺栓与对应高度调节孔相连的横梁支撑25，下支撑横梁12的两端通过螺栓固定于对应的横梁支撑上，横梁支撑包括垂直布置的支撑侧板26和支撑平板27，支撑侧板26与支撑平板27之间通过支撑斜撑连接，其中支撑侧板通过螺栓与高度调节孔相连，下支撑横梁12通过螺栓固定在支撑平板27上。
水平往复作动器16通过层板连接支架13与所述层板相连，层板包括左右间隔布置的左层板部分72和右层板部分71，层板连接支架包括长度沿左右方向延伸的层板连接纵撑17，层板连接纵撑17的左右两端分别通过螺栓与左层板部分和右层板部分相连，层板连接纵撑的中部于左层板部分72与右层板部分71之间通过螺栓与水平往复作动器相连。层板连接纵撑为前后间隔布置的槽钢结构，左层板部分、右层板部分间隔布置，这样就为水平往复作动器与层板的连接提供出空间。与水平往复作动器相邻的槽钢的腰壁上设置有轴线沿前后方向延伸的螺栓连接孔。
使用时，将水平往复作动器安装于反力墙15上，层板限位支架固定于静力台座1上，将待试验的墙体固定于静力台座1上，墙体5包括墙体5和固定于墙体顶端的层板7，层板水平布置，层板包括左右间隔布置的左层板部分和右层板部分，通过层板连接支架实现水平往复作动器与层板的连接，然后调整上直线导轨、下直线导轨的高度，使得上直线导轨、下直线导轨的滑块分别与层板的对应侧板面接触。通过水平往复作动器向层板施加作用力以模拟地震时层板所受到的水平作用力，在层板往复移动时（层板的往复移动范围比较小，基本在2CM以内），滑块也随着层板沿导轨水平移动，从而保证层板的水平动作，保证层板所受的水平力与水平往复作动器的输出力方向一致，从而可以为实现提供可靠数据支撑。

Claims (7)

1.装配式墙体水平抗震性能试验装置，包括用于向相应层板输出前后方向水平作用力的水平往复作动器，其特征在于：还包括用于固定于相应静力台座上的层板限位支架，层板限位支架上设置有位于层板左右两端的左侧限位结构和右侧限位结构，左侧限位结构、右侧限位结构均包括分别位于层板上下两侧的上直线导轨和下直线导轨，上直线导轨、下直线导轨均包括沿前后方向延伸的导轨和与导轨导向移动配合的用于与层板的对应侧板面摩擦传动配合的滑块。
2.根据权利要求1所述的装配式墙体水平抗震性能试验装置，其特征在于：层板限位支架包括左侧限位支架和右侧限位支架，左侧限位支架、右侧限位支架均包括前后间隔布置的前支撑竖梁和后支撑竖梁，前支撑竖梁、后支撑竖梁上通过横梁连接结构连接有上下间隔布置的长度沿前后方向延伸的上支撑横梁和下支撑横梁，所述上直线导轨的导轨固定于上支撑横梁的下端，下直线导轨的导轨固定于下支撑横梁的上端。
3.根据权利要求2所述的装配式墙体水平抗震性能试验装置，其特征在于：所述横梁连接结构为能够实现下支撑横梁上下高度调节的可调式横梁连接结构。
4.根据权利要求3所述的装配式墙体水平抗震性能试验装置，其特征在于：所述可调式横梁连接结构包括多个沿上下方向间隔布置于对应支撑竖梁上的高度调节孔，可调式横梁连接结构还包括通过螺栓与对应高度调节孔相连的横梁支撑，下支撑横梁的两端通过螺栓固定于对应的横梁支撑上。
5.根据权利要求2所述的装配式墙体水平抗震性能试验装置，其特征在于：左侧限位支架、右侧限位支架的对应两个前支撑竖梁上端之间通过长度沿左右方向延伸的前加强纵梁连接；左侧限位支架、右侧限位支架的对应两个后支撑竖梁上端之间通过长度沿左右方向延伸的后加强纵梁连接。
6.根据权利要求1所述的装配式墙体适配抗震性能试验装置，其特征在于：滑块具有用于实现与层板对应侧板面接触摩擦配合的传动平面。
7.根据权利要求1~6任意一项所述的装配式墙体水平抗震性能试验装置，其特征在于：水平往复作动器通过层板连接支架与所述层板相连，层板包括左右间隔布置的左层板部分和右层板部分，层板连接支架包括长度沿左右方向延伸的层板连接纵撑，层板连接纵撑的左右两端分别通过螺栓与左层板部分和右层板部分相连，层板连接纵撑的中部于左层板部分与右层板部分之间通过螺栓与水平往复作动器相连。
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