CN110793871A - 一体式自平衡砌体整体抗剪试验装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种一体式自平衡砌体整体抗剪试验装置，属于砌体检测设备技术领域，包括纵梁、装夹架、横梁、承压梁、第一驱动机构、第二驱动机构和第三驱动机构。两个纵梁相对侧壁的下部均设有装夹架；横梁固设于两个纵梁的上端，下方水平设有承压梁；第一驱动机构纵向安装于横梁和承压梁之间；第二驱动机构横向设于一个纵梁相对侧壁的上部；第三驱动机构设于侧壁的下部。本发明提供的一体式自平衡砌体整体抗剪试验装置，使用本装置时，承压梁的压力能够保证砌体试块的稳定，模拟砌体位于不同高度的压力，第二驱动机构和第三驱动机构对砌体试块施压至其断裂，模拟剪力值。本装置结构简单，制造成本低；砌体试块检测时，操作简便，且效率较高。
Description
技术领域
本发明属于砌体检测设备技术领域，更具体地说，是涉及一种一体式自平衡砌体整体抗剪试验装置。
背景技术
砌体是由块体和砂浆砌筑而成的墙或柱，包括砖砌体、砌块砌体、石砌体和墙板砌体，在一般的工程建筑中，砌体占整个建筑物自重的约1/2，用工量和造价约各占1/3,是建筑工程的重要材料。
砌体性能关乎整个建筑工程的强度，砌体需要具备抵御地震带来的剪切破坏的能力，抵御地震破坏能力主要体现在砌体抗剪能力上。因此，在建筑施工之前，需要首先制作砌体试块，对砌体试块进行抗剪强度检测，但常规的抗剪试验设备往往结构比较复杂，尤其是对大型墙体砌体试块的检测，其结构更加复杂，制造成本高，且砌体试块在进行检测时，操作繁琐，效率低。
发明内容
本发明的目的在于提供一种一体式自平衡砌体整体抗剪试验装置，旨在解决抗剪试验设备结构复杂，制造成本高；砌体试块检测时，操作繁琐，效率低的问题。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：提供一种一体式自平衡砌体整体抗剪试验装置，包括：
两个纵梁，平行设置，两个所述纵梁相对侧壁的下部均设有装夹架，两个所述装夹架用于夹持固定砌体试块；
横梁，固设于两个所述纵梁的上端，下方水平设有承压梁；
第一驱动机构，纵向安装于所述横梁和所述承压梁之间，用于驱动所述承压梁对砌体试块顶部施加向下的压力；
第二驱动机构，横向设于一个所述纵梁相对侧壁的上部，用于对砌体试块的一侧上部施加水平的压力；
第三驱动机构，横向设于另一个所述纵梁相对侧壁的下部，用于对砌体试块的另一侧下部施加水平的压力。
作为本申请另一实施例，两个所述纵梁的后侧设有两个相互交叉的连接杆，任一所述连接杆的两端分别固设于两个所述纵梁上。
作为本申请另一实施例，所述纵梁自上而下固设有两个连接板，所述连接杆端部通过所述连接板固设于所述纵梁上。
作为本申请另一实施例，分别位于两个所述纵梁下部的两个所述连接板之间固定连接有固定杆。
作为本申请另一实施例，所述装夹架包括：
固定板，纵向固设于所述纵梁相对侧壁的下部；
两个夹板，自上而下固定于所述固定板上，两个所述夹板用于夹持砌体试块的一侧。
作为本申请另一实施例，所述第二驱动机构的下方固设有用于支撑所述第二驱动机构的支撑架，所述支撑架的下部设有用于装夹架通过的让位通道。
作为本申请另一实施例，所述支撑架的下方设有多个第一滚轮。
作为本申请另一实施例，两个纵梁的下端均设有多个第二滚轮。
作为本申请另一实施例，所述纵梁的前侧和后侧均设有支撑杆，所述支撑杆的一端铰接设于所述纵梁中部，所述支撑杆的另一端设有用于抵靠地面的定位板。
作为本申请另一实施例，所述第一驱动机构、所述第二驱动机构和所述第三驱动机构均为千斤顶。
本发明提供的一体式自平衡砌体整体抗剪试验装置的有益效果在于：与现有技术相比，本发明一体式自平衡砌体整体抗剪试验装置，使用本装置时，先通过两个纵梁相对侧壁上的两个装夹架将本装置置于砌体试块上，启动第一驱动机构，第一驱动机构驱动承压梁压紧砌体试块的上端，承压梁的压力能够保证砌体试块的稳定，该压力可模拟砌体位于不同高度位置，承受来自其上部砌体自重产生的压力。启动第二驱动机构和第三驱动机构，第二驱动机构和第三驱动机构对砌体试块的两侧相对错层施压，随着第二驱动机构和第三驱动机构的压力不断增大，最终砌体试块横向断裂，用于模拟砌体试块剪切破坏时对应的剪力值。本装置结构简单，制造成本低；砌体试块检测时，操作简便，且效率较高。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的一体式自平衡砌体整体抗剪试验装置的主视图；
图2为本发明实施例提供的一体式自平衡砌体整体抗剪试验装置的后视图；
图3为本发明一种实施例提供的一体式自平衡砌体整体抗剪试验装置的侧视图；
图4为本发明实施例提供的一体式自平衡砌体整体抗剪试验装置的支撑架的结构示意图；
图5为本发明另一种实施例提供的一体式自平衡砌体整体抗剪试验装置的侧视图；
图6为图5的侧视图；
图7为图5中A处的放大视图。
图中：1、纵梁；2、横梁；3、承压梁；4、装夹架；41、固定板；42、夹板；5、第一驱动机构；6、第二驱动机构；7、第三驱动机构；8、砌体试块；9、连接杆；10、连接板；11、固定杆；12、支撑架；121、让位通道；13、第一滚轮；14、第二滚轮；17、支撑杆；18、定位板；19、卡槽。
具体实施方式
为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，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。
请参阅图1，现对本发明提供的一体式自平衡砌体整体抗剪试验装置进行说明。一体式自平衡砌体整体抗剪试验装置，包括纵梁1、装夹架4、横梁2、承压梁3、第一驱动机构5、第二驱动机构6和第三驱动机构7。
两个纵梁1平行设置，两个纵梁1相对侧壁的下部均设有装夹架4，两个装夹架4用于夹持固定砌体试块8；横梁2固设于两个纵梁1的上端，下方水平设有承压梁3；第一驱动机构5纵向安装于横梁2和承压梁3之间，用于驱动承压梁3对砌体试块8顶部施加向下的压力；第二驱动机构6横向设于一个纵梁1相对侧壁的上部，用于对砌体试块8的一侧上部施加水平的压力；第三驱动机构7横向设于另一个纵梁1相对侧壁的下部，用于对砌体试块8的另一侧下部施加水平的压力。
纵梁1、横梁2和承压梁3均为工字钢，横梁2和纵梁1截面尺寸均为HW350X350,承压梁3尺寸为HW250X250，钢材材质为Q345B。横梁2和纵梁1通过螺栓连接或焊接的方式固定连接，两个纵梁1和一个横梁2围设成“门”形结构。砌体试块8下部为混凝土结构，上部为砖混结构，混凝土结构的两侧向外延展，形成两个外凸结构，两个外凸结构卡接于两个装夹架4内，从而完成砌体试块8的定位。第一驱动机构5通过螺栓连接或焊接固定在横梁2的下端面，第一驱动机构5的数量为多个，沿横梁2的长度方向依次分布，多个第一驱动机构5上部的固定端与横梁2固定，多个第一驱动机构5下部驱动端分别焊接固定在承压板的上端面。多个第一驱动机构5对承压板施加不同压力，承压板将压力传导至砌体试块8的上端，通过该压力模拟砌体试块8上方的砌体对其施加的压力，即模拟位于不同高度位置的砌体试块8，承受的来自其上方砌体自重产生的压力。第二驱动机构6和第三驱动机构7分别螺栓连接或焊接固定在纵梁1相对侧壁上，第二驱动机构6和第三驱动机构7的固定端固定于纵梁1相对侧壁上，第二驱动机构6和第三驱动机构7的驱动端为自由端，用于相对错层顶靠砌体试块8的两侧壁的上部和下部。
本发明提供的一体式自平衡砌体整体抗剪试验装置，与现有技术相比，使用本装置时，先通过两个纵梁1相对侧壁上的两个装夹架4将本装置置于砌体试块8上，启动第一驱动机构5，第一驱动机构5驱动承压梁3压紧砌体试块8的上端，承压梁3的压力能够保证砌体试块8的稳定，该压力可模拟砌体位于不同高度位置，承受来自其上部砌体自重产生的压力。启动第二驱动机构6和第三驱动机构7，第二驱动机构6和第三驱动机构7对砌体试块8的两侧相对错层施压，随着第二驱动机构6和第三驱动机构7的压力不断增大，最终砌体试块8横向断裂，用于模拟砌体试块8剪切破坏时对应的剪力值。本装置结构简单，制造成本低；砌体试块8检测时，操作简便，且效率较高。
作为本发明提供的一体式自平衡砌体整体抗剪试验装置的一种具体实施方式，请参阅图1和图2，两个纵梁1的后侧设有两个相互交叉的连接杆9，任一连接杆9的两端分别固设于两个纵梁1上。本实施例中，连接杆9截面尺寸为L80*8mm，钢材材质为Q235B。两个连接杆9中部交叉，通过焊接或栓接的方式固定，两个连接杆9的一同侧的端部自上而下固定在纵梁1上，两个连接杆9的另一同侧的端部自下而上固定在另一侧纵梁1上，交叉的两个连接杆9能够提高由两个纵梁1和一个横梁2围设而成的“门”形结构的结构强度，避免该“门”形结构在试验过程中发生形变，而影响最终试验的结果。
作为本发明提供的一体式自平衡砌体整体抗剪试验装置的一种具体实施方式，请参阅图1至图2，纵梁1自上而下固设有两个连接板10，连接杆9端部通过连接板10固设于纵梁1上。本实施例中，连接板10共四块，两两焊接固定在纵梁1上，分别位于纵梁1后侧壁的上部和下部。连接杆9的端部通过多个螺栓固定在连接板10上，位于同一连接板10上的多个螺栓沿连接杆9的长度方向分布，连接杆9通过螺栓连接不但能够保证连接杆9与纵梁1的连接强度，也能方便连接杆9的拆卸。
作为本发明提供的一体式自平衡砌体整体抗剪试验装置的一种具体实施方式，请参阅图1至图2，分别位于两个纵梁1下部的两个连接板10之间固定连接有固定杆11。本实施例中，固定杆11水平设置，两端通过螺栓连接在两侧的连接板10上，固定杆11能够进一步加固两侧的纵梁1，避免横梁2和纵梁1围设而成框架结构变形。
作为本发明提供的一体式自平衡砌体整体抗剪试验装置的一种具体实施方式，请参阅图1，装夹架4包括固定板41和夹板42。
固定板41纵向固设于纵梁1相对侧壁的下部；两个夹板42自上而下固定于固定板41上，两个夹板42用于夹持砌体试块8的一侧。本实施例中，固定板41焊接于纵梁1的下部，位于相对的侧壁上，固定板41和两个夹板42通过螺栓或焊接连接，围设成开口相对开设的两个U形架，砌体试块8下部的混凝土结构两侧的两个外凸结构分别卡设在上述两个U形架内，使砌体试块8保持稳定。
作为本发明提供的一体式自平衡砌体整体抗剪试验装置的一种具体实施方式，请参阅图1和图4，第二驱动机构6的下方固设有用于支撑第二驱动机构6的支撑架12，支撑架12的下部设有用于装夹架4通过的让位通道121。本实施例中，支撑架12包括顶板和两侧向下延展的边板，两个边板的中部还连接有加强板，加强板用于增加整个支撑架12的强度，支撑架12的顶板位于第二驱动机构6的下部，用于支撑第二驱动机构6，能够进一步保证第二驱动机构6的稳定性，防止其受力后发生位移。两个边板下部形成让位通道121，该让位通道121供装夹架4和砌体试块8下部的混凝土结构通过，避免干涉，出现砌体试块8难以固定的情况。
作为本发明提供的一体式自平衡砌体整体抗剪试验装置的一种具体实施方式，请参阅图1和图4，支撑架12的下方设有多个第一滚轮13。本实施例中，支撑架12的下部多个第一滚轮13能够方便支撑架12移动，使用便捷。
作为本发明提供的一体式自平衡砌体整体抗剪试验装置的一种具体实施方式，请参阅图1和图2，两个纵梁1的下端均设有多个第二滚轮14。本实施例中，两个纵梁1下端的多个第二滚轮14，能够方便整体装置的移动。第二滚轮14为万向轮，砌体试块8本身难以移动，通过第二滚轮14移动整个装置。先将本装置置于砌体试块8的后方，向前侧移动装置，使砌体试块8混凝土结构两侧的外凸结构，移动至纵梁1相对侧的两个装夹部内，此时再启动第一驱动机构5，通过承压梁3将砌体试块8压紧，从而完成砌体试块8的固定，为最后的抗剪试验做好准备。
作为本发明提供的一体式自平衡砌体整体抗剪试验装置的一种具体实施方式，请参阅图3，纵梁1的前侧和后侧均设有支撑杆17，支撑杆17的一端铰接设于纵梁1中部，支撑杆17的另一端设有用于抵靠地面的定位板18。本实施例中，纵梁1的前侧和后侧的中部均铰接有支撑杆17，当需要移动装置时，支撑杆17可先行卸下，也可让支撑杆17向上翻转，待装置到位后，试验前，安装支撑杆17或将支撑杆17向下转动，使支撑杆17下端的定位板18抵靠于地面上，定位板18上开设有多个连接孔，采用地锚穿过连接孔砸入地下，完成定位板18的固定，从而使支撑杆17固定在纵梁1的两侧，用于支撑纵梁1，保证整个装置的稳定性。
作为本发明提供的一体式自平衡砌体整体抗剪试验装置的一种具体实施方式，请参阅图5至图7，纵梁1的前侧和后侧的中部开设有卡槽19，当装置就为后，支撑杆17的上端顶靠在该卡槽19的上部，调节支撑杆17的角度，使支撑杆17的下端通过定位板18抵靠在底面上，并通过地锚固定，从而完成纵梁1的支撑，使用支撑杆17直接与卡槽19顶靠的方式，方便支撑杆17的拆装，可根据实际情况选择使用支撑杆17，定位纵梁1时更加方便快捷。
作为本发明提供的一体式自平衡砌体整体抗剪试验装置的一种具体实施方式，请参阅图至图，第一驱动机构5、第二驱动机构6和第三驱动机构7均为千斤顶。本实施例中，千斤顶采用油压驱动，为油压千斤顶，能够提供足够的动力。其中，第一驱动机构5采用20T油压千斤顶，模拟砌体试块8上方承重压力。第二驱动机构6和第三驱动机构7采用50T油压千斤顶，模拟砌体试块8两侧相对的剪切力，第一驱动机构5、第二驱动机构6和第三驱动机构7均采用直读式千斤顶，可以方便确定各个压力值，其中砌体试块8横向断裂时的抗剪值，为第二驱动机构6和第三驱动机构7的压力值之和。
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 (10)
1.一体式自平衡砌体整体抗剪试验装置，其特征在于，包括：
两个纵梁，平行设置，两个所述纵梁相对侧壁的下部均设有装夹架，两个所述装夹架用于夹持固定砌体试块；
横梁，固设于两个所述纵梁的上端，下方水平设有承压梁；
第一驱动机构，纵向安装于所述横梁和所述承压梁之间，用于驱动所述承压梁对砌体试块顶部施加向下的压力；
第二驱动机构，横向设于一个所述纵梁相对侧壁的上部，用于对砌体试块的一侧上部施加水平的压力；
第三驱动机构，横向设于另一个所述纵梁相对侧壁的下部，用于对砌体试块的另一侧下部施加水平的压力。
2.如权利要求1所述的一体式自平衡砌体整体抗剪试验装置，其特征在于，两个所述纵梁的后侧设有两个相互交叉的连接杆，任一所述连接杆的两端分别固设于两个所述纵梁上。
3.如权利要求2所述的一体式自平衡砌体整体抗剪试验装置，其特征在于，所述纵梁自上而下固设有两个连接板，所述连接杆端部通过所述连接板固设于所述纵梁上。
4.如权利要求3所述的一体式自平衡砌体整体抗剪试验装置，其特征在于，分别位于两个所述纵梁下部的两个所述连接板之间固定连接有固定杆。
5.如权利要求1所述的一体式自平衡砌体整体抗剪试验装置，其特征在于，所述装夹架包括：
固定板，纵向固设于所述纵梁相对侧壁的下部；
两个夹板，自上而下固定于所述固定板上，两个所述夹板用于夹持砌体试块的一侧。
6.如权利要求1所述的一体式自平衡砌体整体抗剪试验装置，其特征在于，所述第二驱动机构的下方固设有用于支撑所述第二驱动机构的支撑架，所述支撑架的下部设有用于装夹架通过的让位通道。
7.如权利要求6所述的一体式自平衡砌体整体抗剪试验装置，其特征在于，所述支撑架的下方设有多个第一滚轮。
8.如权利要求1所述的一体式自平衡砌体整体抗剪试验装置，其特征在于，两个纵梁的下端均设有多个第二滚轮。
9.如权利要求1所述的一体式自平衡砌体整体抗剪试验装置，其特征在于，所述纵梁的前侧和后侧均设有支撑杆，所述支撑杆的一端铰接设于所述纵梁中部，所述支撑杆的另一端设有用于抵靠地面的定位板。
10.如权利要求1所述的一体式自平衡砌体整体抗剪试验装置，其特征在于，所述第一驱动机构、所述第二驱动机构和所述第三驱动机构均为千斤顶。
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