CN112964542A - 一种侧向支撑式联肢剪力墙低周往复试验装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种侧向支撑式联肢剪力墙低周往复试验装置，包括：两个门架、多个侧向支撑横梁、两个限位端板、两个地梁、两个耳板、两个加载端以及中部调节盖板等，通过设置了的侧向支撑组件和加载组件组件，能够适应不同尺寸的联肢剪力墙试件并对试件进行稳固的固定，同时能够均匀传递水平力的同时不传递弯矩和剪力，从而实现平面联肢墙结构中加载端理想的边界条件。

Description

一种侧向支撑式联肢剪力墙低周往复试验装置

技术领域

本发明涉及结构拟静力装置领域，特别涉及一种侧向支撑式联肢剪力墙低周往复试验装置。

背景技术

低周往复加载试验是通过控制荷载或位移对结构构件进行往复加载试验，以研究结构构件的抗震性能的重要手段，目前平面结构的低周往复加载试验装置由侧向支撑系统和加载系统两部分构成。联肢剪力墙作为一种重要的抗侧力构件，现如今，各结构试验室也进行了众多联肢剪力墙的低周往复试验。然而由于试验室的加载组件与侧向支撑的设置不合理，难以实现平面联肢墙结构中理想的边界条件，即加载端能够将水平力均匀传递到两面墙肢，且不传递弯矩的需求，保证弯矩仍能够通过试件中连梁传递，同时对时间进行稳固的固定，使其平面外不发生扭转。

发明内容

本发明提供了一套合理通用的联肢剪力墙试验装置，通过设置了的侧向支撑组件和加载组件组件，能够适应不同尺寸的剪力墙试件并对试件进行稳固的固定，同时能够均匀传递水平力的同时不传递弯矩和剪力，从而实现平面联肢墙结构中理想的边界条件。

为此，本发明提供了一种侧向支撑式联肢剪力墙低周往复试验装置，包括：

侧向支撑组件，包括：

两个门架，两个门架相对设置，各门架包括：

两根支撑柱，沿竖直方向连接于地面；

多个门架梁，均水平地可拆卸连接在两根支撑柱之间，且能够通过改变可拆卸连接位置调整各门架梁距离地面的高度；

地梁，水平地可拆卸连接于两个支撑柱之间，且能够通过改变可拆卸连接位置调整地梁距离地面的高度；

多个侧向支撑横梁，每两个位于同一高度的门架梁之间均连接两根互相平行的侧向支撑横梁，且各支撑横梁的两端均通过一个水平的第一长度调节机构与这两端所处的门架梁相连接，从而能够调整同一高度上两个侧向支撑横梁之间的水平距离；

两个限位端板，两个地梁的上部均通过第二长度调节机构连接有一个限位端板，所述限位端板用于限定联肢剪力墙试件的底部水平位置，且各限位端板可以通过第二长度调节机构调整限位端板与地梁的水平距离；

加载组件组件，设置于外部作动器与联肢剪力墙试件之间，包括：

两个耳板，两面联肢剪力墙试件顶部均连接有一个耳板；

两个加载端，各耳板上均通过销轴铰接有一个加载端，使其加载端能

够均匀为墙肢传递轴力，而不传递弯矩；

中部调节盖板，可拆卸连接于两个加载端之间。

各门架梁与地梁是通过螺纹连接的方式可拆卸连接于各支撑柱上，且各支撑柱上均沿高度方向设有一排等间距螺栓孔，用于调整各门架梁与地梁的安装高度。

各侧向支撑横梁与联肢剪力墙试件接触的表面均设有聚四氟乙烯板，且聚四氟乙烯板能够与联肢剪力墙试件表面紧密接触，能够使联肢剪力墙试件仅发生平面内的变形，限制联肢剪力墙试件平面外扭转。

设有多个中部调节盖板，且各中部调节盖板尺寸规格不同，用以改变两个加载端间距，从而改变联肢剪力墙试件的承载位置，从而适用于任何长度尺寸的联肢剪力墙试件。

各第一长度调节机构包括可调节支座与第一调节螺栓，所述可调节支座连接于门架梁的一端，而位于该门架梁此端的侧向支撑横梁与该处的可调节支座之间连接有第一调节螺栓，且第一调节螺栓与可调节支座螺纹连接，通过改变第一调节螺栓的旋入深度，从而调整同一高度上两个侧向支撑横梁之间的水平距离。

第二长度调节机构包括第二调节螺栓，所述第二调节螺栓的一端均连接于限位端板的背侧面，而第二调节螺栓的另一端与地梁的前侧面螺纹连接，通过改变第二调节螺栓的旋入深度，从而调整限位端板与地梁之间的水平距离。

各所述加载端通过螺栓连接的方式实现与中部调节盖板的可拆卸连接。

本发明的有益效果：

本发明提供了一种侧向支撑式联肢剪力墙低周往复试验装置，设置了能够适应不同尺寸剪力墙试件的侧向支撑组件，该装置可根据试件尺寸进行模块化组装；以及能够实现均匀传递水平力的同时，不传递弯矩和剪力，实现剪力墙加载端理想的边界条件的加载试验装置；通过侧向支撑组件与加载组件二者的配合，得以保障联肢剪力墙构件不产生平面外扭转问题，在水平力下与地面也不产生相对滑移，能够确保联肢剪力墙低周往复加载试验获得最佳试验效果。

附图说明

图1是本发明侧向支撑组件部分正视立面图；

图2a是本发明侧向支撑组件部分支撑柱侧视图；

图2b是本发明侧向支撑组件部分支撑柱正视图；

图3是本发明侧向支撑组件部分地梁正视图；

图4是本发明侧向支撑组件部分地梁侧视图；

图5是本发明侧向支撑组件部分地梁俯视图；

图6a是本发明侧向支撑组件可调节支座正视图；

图6b是本发明侧向支撑组件可调节支座侧视图；

图6c是本发明侧向支撑组件可调节支座俯视图；

图7是本发明侧向支撑组件门架梁正视图；

图8是本发明侧向支撑组件门架梁侧视图；

图9是本发明加载组件与试件连接正视图；

图10是本发明加载组件与试件连接侧视图；

图11是本发明加载组件正立面图；

图12是本发明加载组件加载端详图。

附图标记说明：

1、支撑柱；2、等间距螺栓孔；3、门架梁；4、地梁；5、剪力墙试件；6、限位端板；7、第二调节螺栓；8、可调节支座；9、侧向支撑横梁；10、聚四氟乙烯板；11、第一调节螺栓；12、加载端；13、耳板；14、中部调节盖板；15、销轴。

具体实施方式

下面结合附图，对本发明的一个具体实施方式进行详细描述，但应当理解本发明的保护范围并不受具体实施方式的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“轴向”、“径向”、“周向”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的技术方案和简化描述，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，因此不能理解为对本发明的限制。

结合图1至图12所示，一种侧向支撑式联肢剪力墙低周往复试验装置，其特征在于，包括侧向支撑组件与加载组件组件；

结合图1所示，其中的侧向支撑组件包括：两个门架、多个侧向支撑横梁9、两个地梁4以及两个限位端板6，其中两个门架相对设置，各门架包括：两根支撑柱1沿竖直方向连接于地面，各支撑柱1使用三角式结构，且各支撑柱与地面通过法兰盘固定连接，以增强稳固性；多个门架梁3均水平地可拆卸连接在两根支撑柱1之间，且能够通过改变可拆卸连接位置调整各门架梁3距离地面的高度；地梁4水平地可拆卸连接于两个支撑柱1之间，且能够通过改变可拆卸连接位置调整地梁4距离地面的高度；每两个位于同一高度的门架梁3之间均连接两根互相平行的侧向支撑横梁9，且各支撑横梁的两端均通过一个水平的第一长度调节机构与这两端所处的门架梁3相连接，从而能够调整同一高度上两个侧向支撑横梁9之间的水平距离，从而可以使每两个位于同一高度的侧向支撑横梁将两者之间的联肢剪力墙试件稳固地夹住，保证墙体只能发生平面内的变形，限制了结构平面外扭转；结合图3、图4、图5所示，两个地梁4的上部均通过第二长度调节机构连接有一个限位端板6，所述限位端板6用于限定联肢剪力墙试件5的底部水平位置，避免联肢剪力墙试件5在载荷下与地面发生位移，且各限位端板6可以通过第二长度调节机构调整限位端板6与地梁4的水平距离，从而适应不同尺寸的联肢剪力墙试件5；

结合图9与图11所示，加载组件组件设置于外部作动器与联肢剪力墙试件5之间，包括：两个耳板13、两个加载端12以及中部调节盖板14等，两面联肢剪力墙试件5顶部均连接有一个耳板13，而各耳板13上均通过销轴15铰接有一个加载端12，用以将外部作动器的载荷传递至联肢剪力墙试件5上，且能够均匀为联肢剪力墙试件5传递轴力，而不传递弯矩；中部调节盖板14可拆卸连接于两个加载端12之间。

进一步地，结合图2a与图4所示，各门架梁3与地梁4是通过螺纹连接的方式可拆卸连接于各支撑柱1上，且各支撑柱1上均沿高度方向设有一排等间距螺栓孔2，用于调整各门架梁3与地梁4的安装高度。

进一步地，各侧向支撑横梁9与联肢剪力墙试件5接触的表面均设有聚四氟乙烯板10，且聚四氟乙烯板10能够与联肢剪力墙试件5表面紧密接触，能够使联肢剪力墙试件5仅发生平面内的变形，限制联肢剪力墙试件5平面外扭转。

进一步地，结合图11与图12所示，设有多个中部调节盖板14，且各中部调节盖板14尺寸规格不同，用以改变两个加载端12间距，从而改变联肢剪力墙试件5的承载位置，从而适用于任何长度尺寸的联肢剪力墙试件5。

进一步地，结合图1、图6a、图6b以及图6c所示，各第一长度调节机构包括可调节支座8与第一调节螺栓11，所述可调节支座8连接于门架梁3的一端，而位于该门架梁3此端的侧向支撑横梁9与该处的可调节支座8之间连接有第一调节螺栓11，且第一调节螺栓11与可调节支座8螺纹连接，通过改变第一调节螺栓11的旋入深度，从而调整同一高度上两个侧向支撑横梁9之间的水平距离。

进一步地，结合图1与图3所示，第二长度调节机构包括第二调节螺栓7，所述第二调节螺栓7的一端均连接于限位端板6的背侧面，而第二调节螺栓7的另一端与地梁4的前侧面螺纹连接，通过改变第二调节螺栓7的旋入深度，从而调整限位端板6与地梁4之间的水平距离。

进一步地，结合图11与图12所示，各所述加载端12通过螺栓连接的方式实现与中部调节盖板14的可拆卸连接。

本发明的使用方法：

在使用该侧向支撑式联肢剪力墙低周往复试验装置时，首先将左侧两各支撑柱1通过法兰盘固定于地面相应位置；第二步吊装联肢剪力墙试件5，将固定于地面；第三步根据联肢剪力墙试件5尺寸，将地梁4与各门架梁3分别用螺栓与左侧两支撑柱1进行连接，通过第二调节螺栓7调节限位端板6与联肢剪力墙试件5之间的距离，保证限位端板6与联肢剪力墙试件5处于顶紧状态，用以限制联肢剪力墙试件5与地面的相对移动；第四步吊装右侧两支撑柱1，将右侧两榀支撑柱1固定于地面相应位置；第五步将地梁4与多个门架梁3分别用螺栓与右侧两榀支撑柱1进行连接；第六步吊装各层的侧向支撑横梁9，吊装后保证侧向支撑横梁9尽量贴近联肢剪力墙试件5墙面放置；第七步吊装各层的可调节支座8到相应位置，并调节第一调节螺栓11，最终保证侧向支撑横梁9与联肢剪力墙试件5墙面处于顶紧位置，用以限制试件平面外的转动。

开始安装加载组件组件时，首先根据联肢剪力墙试件5耳板13间的尺寸选择合适的中部调节盖板14，在试验室将两个加载端12和中部调节盖板14螺栓连接；第二步将加载组件组件吊装至联肢剪力墙试件顶部耳板13的位置，将加载组件组件与联肢剪力墙试件5顶部耳板13采用销轴15进行销接。第三步将加载组件组件的各加载端12与外部作动器进行紧密连接。加载组件安装调节完毕。之后可开始正式加载。

在加载过程中，随时关注侧向支撑横梁9与联肢剪力墙试件5是否处于顶紧状态，若出现缝隙可随时调节螺栓11，保证侧向支撑处于工作状态。同时关注加载组件是否能够与作动器紧密贴合，保证加载组件处于工作状态。

以上公开的仅为本发明的几个具体实施例，但是，本发明实施例并非局限于此，任何本领域的技术人员能思之的变化都应落入本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种侧向支撑式联肢剪力墙低周往复试验装置，其特征在于，包括侧向支撑组件和加载组件，所述侧向支撑组件包括：

两个门架，两个门架相对设置，各门架包括：

两根支撑柱(1)，沿竖直方向连接于地面；

多个门架梁(3)，均水平地可拆卸连接在两根支撑柱(1)之间，且能够通过改变可拆卸连接位置调整各门架梁(3)距离地面的高度；以及

地梁(4)，水平地可拆卸连接于两个支撑柱(1)之间，且能够通过改变可拆卸连接位置调整地梁(4)距离地面的高度；

多个侧向支撑横梁(9)，相对位置上的各门架梁(3)之间均通过第一长度调节机构连接有两根互相平行的侧向支撑横梁(9)，所述第一长度调节机构能够调整同一高度上两个侧向支撑横梁(9)之间的距离；

两个限位端板(6)，两个地梁(4)相对的侧面均通过第二长度调节机构连接有一个限位端板(6)，且各限位端板(6)可以通过第二长度调节机构调整限位端板(6)与地梁(4)的水平距离；以及

两面联肢剪力墙试件(5)，竖直地置于各侧向支撑横梁之间，联肢剪力墙试件(5)的底部置于各限位端板(6)上；

所述加载组件设置于外部作动器与联肢剪力墙试件(5)之间，包括：

两个耳板(13)，两面联肢剪力墙试件(5)顶部均连接有一个耳板(13)；

两个加载端(12)，各耳板(13)均通过销轴(15)铰接有一个加载端(12)，销轴(15)能够使这加载端能够均匀为墙肢传递轴力，而不传递弯矩；以及

中部调节盖板(14)，可拆卸连接于两个加载端(12)之间。

2.如权利要求1所述的一种侧向支撑式联肢剪力墙低周往复试验装置，其特征在于，各门架梁(3)与地梁(4)是通过螺栓连接的方式可拆卸连接于各支撑柱(1)上，且各支撑柱(1)上均沿高度方向设有一排等间距螺栓孔(2)，用于调整各门架梁(3)与地梁(4)的安装高度。

3.如权利要求1所述的一种侧向支撑式联肢剪力墙低周往复试验装置，其特征在于，各侧向支撑横梁(9)上均设有聚四氟乙烯板(10)，且聚四氟乙烯板(10)能够与联肢剪力墙试件(5)表面紧密接触，能够使联肢剪力墙试件(5)仅发生平面内的变形，限制联肢剪力墙试件(5)平面外扭转。

4.如权利要求1所述的一种侧向支撑式联肢剪力墙低周往复试验装置，其特征在于，设有多个中部调节盖板(14)，且各中部调节盖板(14)尺寸规格不同，用以改变两个加载端(12)间距，能够改变联肢剪力墙试件(5)的承载位置，且适用于任何长度尺寸的联肢剪力墙试件(5)。

5.如权利要求2所述的一种侧向支撑式联肢剪力墙低周往复试验装置，其特征在于，各第一长度调节机构包括可调节支座(8)与第一调节螺栓(11)，各所述可调节支座(8)连接于所在门架梁(3)的一端，而位于该门架梁(3)此端的侧向支撑横梁(9)与该处的可调节支座(8)之间连接有第一调节螺栓(11)，且第一调节螺栓(11)与可调节支座(8)螺纹连接，通过改变第一调节螺栓(11)的旋入深度，从而调整同一高度上两个侧向支撑横梁(9)之间的水平距离。

6.如权利要求2所述的一种侧向支撑式联肢剪力墙低周往复试验装置，其特征在于，各第二长度调节机构包括第二调节螺栓(7)，所述第二调节螺栓(7)的一端均连接于其所在限位端板(6)的背侧面，而第二调节螺栓(7)的另一端与地梁(4)的前侧面螺纹连接，通过改变第二调节螺栓(7)的旋入深度，从而调整限位端板(6)与地梁(4)之间的水平距离。

7.如权利要求4所述的一种侧向支撑式联肢剪力墙低周往复试验装置，其特征在于，各所述加载端(12)通过螺栓连接的方式实现与中部调节盖板(14)的可拆卸连接。

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