CN113701976A - 一种振动方向可调的土木工程结构抗震试验装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种振动方向可调的土木工程结构抗震试验装置，包括主体，能够合理的模拟在地震时的状态，从而增加了模型在检测时的准确度，在安装座内设置有可以旋转的旋转环，这样可以有效的对模型横向方向的震波调整，使得模型能够接受不同方向的横向震波的冲击，从而很好的完成检测工作，弧形敲打块不断的对当前方向的T型连接块进行敲打，或者通过步进电机对不同方向的T型连接块进行连续敲打，从而很好的对斜向上的震波的模拟，同时在第二活塞筒上设置有中转箱，中转箱内的水泵可以对第一活塞筒内的水进行抽离或增加，这样可以对第一活塞块和顶杆的初始位置进行调整，从而实现模拟不同程度的震波模拟。
Description
技术领域
本发明涉及抗震试验装置领域，具体涉及一种振动方向可调的土木工程结构抗震试验装置。
背景技术
国土地面积广阔，地形地势多种多样，因此地震带非常的多，根据以往的经验，地震给人类造成的打击是毁灭性的，因此，现在的土木工程结构都带有抗震的功能，在制作土木工程结构后需要对其进行抗震检测试验，以此来估算当地震发生时，土木工程结构抗震的能力。
而现有的装置在进行抗震能力检测时，震动的方向较为单一，不能有效合理的检测多种不同震波的情况下，屋体的整体抗震性能，同时，震动方向不可调节，在装置进行工作时，产生的震动易使的检测装置整体与其一同发生晃动，影响检测效果。
发明内容
为了解决上述存在的问题，本发明提供一种振动方向可调的土木工程结构抗震试验装置。
本发明是通过以下技术方案实现：
一种振动方向可调的土木工程结构抗震试验装置，包括主体，所述主体为顶端设置有开口的箱体，所述主体内插入有调节环，所述调节环的整体呈T型状，所述调节环的顶端螺接有螺栓，所述调节环的内壁上对称设置有燕尾槽，每个燕尾槽内均滑动连接有燕尾块，相对的两个燕尾块之间固定连接有中心杆，所述中心杆上套接有滑动连接的滑动块，所述中心杆上套接有两个复位弹簧，所述滑动块设置在两个复位弹簧之间且分别与其贴合设置，两个复位弹簧的另外一端分别与调节环内壁贴合设置，所述滑动块底端中央处固定安装有两个弧形凸块，所述主体内底面上嵌入有旋转连接的旋转盘，所述旋转盘的顶端均匀固定安装有多个橡胶凸块，两个弧形凸块的弧形底端分别伸入相邻的两个橡胶凸块之间并与其贴合设置，所述调节环的内环壁上固定安装有收集盒，所述收集盒呈环形状且顶端设置有开口，所述收集盒的顶端两侧分别贴合设置有第一水箱，两个第一水箱内分别固定安装有增压泵和循环泵，每个第一水箱的一侧均固定连接有喷射管，每个喷射管的一端伸入第一水箱内与相对应的增压泵输出端固定连接，每个第一水箱的底端一侧均固定连接有吸水管，每个吸水管的顶端伸入第一水箱内与相对应的循环泵输入端固定连接，所述调节环的内环壁上固定安装有遮挡环，两个喷射管设置在遮挡环的下方，每个第一水箱的一侧均固定连接有支撑杆，所述滑动块的顶端环形均匀固定连接有多个第一活塞筒，相邻的两个第一活塞筒之间固定连接有弧形连接块，两个支撑杆分别与相对应的第一活塞筒外壁固定连接，多个第一活塞筒的顶端固定连接有安装座，每个第一活塞筒内均滑动连接有第一活塞块，每个第一活塞块的顶端均固定连接有顶杆，每个顶杆的顶端均穿过第一活塞筒并伸入安装座内并与其滑动连接，每个第一活塞筒的侧壁上均固定连接有第二活塞筒，每个第二活塞筒均与相对应的第一活塞筒相通，每个第二活塞筒的内壁上均固定连接有限位环，每个第二活塞筒内均滑动连接有第二活塞块，每个第二活塞筒内均设置有压缩弹簧，每个压缩弹簧的一端与限位环侧壁贴合设置，每个压缩弹簧的另一端与第二活塞块侧壁贴合设置，每个第二活塞块的另一侧壁上均固定连接有T型连接块，所述滑动块顶端固定中央处固定安装有步进电机，所述步进电机的输出端固定安装有安装板，所述安装板的顶端固定安装有蓄电池，所述安装板的一侧固定连接有电动伸缩杆，所述电动伸缩杆的输出端固定连接有弧形敲打块，每个第二活塞筒的顶端均固定连接有中转箱，每个中转箱内均固定安装有水泵，每个中转箱的一侧壁上均固定连接有第一连接管，每个第一连接管的另一端均与相对应的第一活塞筒侧壁固定连接并相通，多个中转箱的顶端之间固定连接有第二水箱，多个中转箱的顶端均固定插入有第二连接管，多个第二连接管的顶端与第二水箱固定连接并相通，所述第二水箱的顶端中央处固定连接有加水管，所述加水管的顶端伸入安装座内，所述安装座的内底面上固定安装有固定盘，所述安装座的内环壁上固定安装有橡胶安装垫，所述固定盘的外环壁上均匀设置有多个铰接槽，每个铰接槽内均设置有铰接板，每个铰接板上均固定插入有铰接销，每个铰接销的两端分别伸入相对应的铰接槽两侧内壁内并与其旋转，每个顶杆均设置在相对应的铰接板正下方，且铰接板的底端与顶杆顶端贴合设置，加水管的顶端穿过固定盘并与其滑动连接。
优选的，所述蓄电池与电动伸缩杆通过线路电性连接，步进电机、增压泵、循环泵和水泵均通过线路与外界电源电性连接。
优选的，所述加水管的顶端与固定盘顶端在同一水平面上，且铰接板的底端与安装座内底面贴合设置，铰接板的顶端与固定盘顶端在同一水平面上。
优选的，所述第二活塞块的外壁上固定安装有橡胶圈，且限位环与第二活塞筒通过焊接/螺纹连接固定。
优选的，所述第一水箱的顶端连接有加液管，吸水管底端与收集盒内底面之间的距离在1-2mm之间。
优选的，所述中心杆采用硬质合金材料制成，且燕尾槽的内壁、燕尾块的外壁和中心杆的外表面均呈光滑状。
与现有的技术相比，本发明的有益效果是：橡胶凸块、燕尾槽、燕尾块、中心杆、复位弹簧、滑动块和弧形凸块设置，能够合理的模拟在地震时的状态，从而增加了模型在检测时的准确度，在安装座内设置有可以旋转的旋转环，这样可以有效的对模型横向方向的震波调整，使得模型能够接受不同方向的横向震波的冲击，从而很好的完成检测工作，弧形敲打块不断的对当前方向的T型连接块进行敲打，或者通过步进电机对不同方向的T型连接块进行连续敲打，从而很好的对斜向上的震波的模拟，同时在第二活塞筒上设置有中转箱，中转箱内的水泵可以对第一活塞筒内的水进行抽离或增加，这样可以对第一活塞块和顶杆的初始位置进行调整，从而实现模拟不同程度的震波模拟。
附图说明
图1是本发明所述结构的示意图；
图2是本发明所述结构图1中第一活塞筒的俯视图；
图3是本发明所述结构图1中安装座的俯视图。
图中：主体1、调节环2、旋转盘3、橡胶凸块4、燕尾槽5、燕尾块6、中心杆7、复位弹簧8、滑动块9、弧形凸块10、收集盒11、第一水箱12、增压泵13、喷射管14、吸水管15、循环泵16、支撑杆17、第一活塞筒18、弧形连接块19、第一活塞块20、顶杆21、第二活塞筒22、限位环23、第二活塞块24、T型连接块25、压缩弹簧26、步进电机27、安装板28、蓄电池29、电动伸缩杆30、弧形敲打块31、中转箱32、水泵33、第一连接管34、第二连接管35、第二水箱36、加水管37、安装座38、旋转环39、橡胶安装垫40、固定盘41、铰接槽42、铰接板43、铰接销44、遮挡环45。
具体实施方式
下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步详细描述：
如图1、图2、图3所示，一种振动方向可调的土木工程结构抗震试验装置，包括主体1，所述主体1为顶端设置有开口的箱体，所述主体1内插入有调节环2，所述调节环2的整体呈T型状，所述调节环2的顶端螺接有螺栓，所述调节环2的内壁上对称设置有燕尾槽5，每个燕尾槽5内均滑动连接有燕尾块6，相对的两个燕尾块6之间螺栓连接/焊接/螺纹连接有中心杆7，所述中心杆7上套接有滑动连接的滑动块9，所述中心杆7上套接有两个复位弹簧8，所述滑动块9设置在两个复位弹簧8之间且分别与其贴合设置，两个复位弹簧8的另外一端分别与调节环2内壁贴合设置，所述滑动块9底端中央处螺栓连接/焊接/螺纹连接有两个弧形凸块10，所述主体1内底面上嵌入有旋转连接的旋转盘3，所述旋转盘3的顶端均匀螺栓连接/焊接/胶接有多个橡胶凸块4，两个弧形凸块10的弧形底端分别伸入相邻的两个橡胶凸块4之间并与其贴合设置，所述调节环2的内环壁上螺栓连接/焊接安装有收集盒11，所述收集盒11呈环形状且顶端设置有开口，所述收集盒11的顶端螺栓连接/焊接设置有第一水箱12，两个第一水箱12内分别螺栓连接/焊接/螺纹连接有增压泵13和循环泵16，每个第一水箱12的一侧均螺栓连接/焊接/螺纹连接有喷射管14，每个喷射管14的一端伸入第一水箱12内与相对应的增压泵13输出端焊接/螺纹连接，每个第一水箱12的底端一侧均螺栓连接/焊接/螺纹连接有吸水管15，每个吸水管15的顶端伸入第一水箱12内与相对应的循环泵16输入端焊接/螺纹连接，所述调节环2的内环壁上螺栓连接/焊接/螺纹连接有遮挡环45，两个喷射管14设置在遮挡环45的下方，每个第一水箱12的一侧均螺栓连接/焊接/螺纹连接有支撑杆17，所述滑动块9的顶端环形均匀螺栓连接/焊接有多个第一活塞筒18，相邻的两个第一活塞筒18之间螺栓连接/焊接有弧形连接块19，两个支撑杆17分别与相对应的第一活塞筒18外壁螺栓连接/焊接/螺纹连接，多个第一活塞筒18的顶端螺栓连接/焊接有安装座38，每个第一活塞筒18内均滑动连接有第一活塞块20，每个第一活塞块20的顶端均螺栓连接/焊接/螺纹连接有顶杆21，每个顶杆21的顶端均穿过第一活塞筒18并伸入安装座38内并与其滑动连接，每个第一活塞筒18的侧壁上均螺栓连接/焊接有第二活塞筒22，每个第二活塞筒22均与相对应的第一活塞筒18相通，每个第二活塞筒22的内壁上均焊接/螺纹连接有限位环23，每个第二活塞筒22内均滑动连接有第二活塞块24，每个第二活塞筒22内均设置有压缩弹簧26，每个压缩弹簧26的一端与限位环23侧壁贴合设置，每个压缩弹簧26的另一端与第二活塞块24侧壁贴合设置，每个第二活塞块24的另一侧壁上均螺栓连接/焊接/螺纹连接有T型连接块25，所述滑动块9顶端中央处螺栓连接/焊接有步进电机27，所述步进电机27的输出端螺栓连接/焊接/螺纹连接有安装板28，所述安装板28的顶端螺栓连接有蓄电池29，所述安装板28的一侧螺栓连接/焊接/螺纹连接有电动伸缩杆30，所述电动伸缩杆30的输出端螺栓连接/焊接/螺纹连接有弧形敲打块31，每个第二活塞筒22的顶端均螺栓连接/焊接有中转箱32，每个中转箱32内均螺栓连接/焊接有水泵33，每个中转箱32的一侧壁上均螺栓连接/焊接/螺纹连接有第一连接管34，每个第一连接管34的另一端均与相对应的第一活塞筒18侧壁螺栓连接/焊接/螺纹连接并相通，多个中转箱32的顶端之间螺栓连接/焊接有第二水箱36，多个中转箱32的顶端均螺栓连接/焊接/螺纹连接有第二连接管35，多个第二连接管35的顶端与第二水箱36螺栓连接/焊接/螺纹连接并相通，所述第二水箱36的顶端中央处螺栓连接/焊接/螺纹连接有加水管37，所述加水管37的顶端通过螺栓连接/焊接/螺纹连接伸入安装座38内，所述安装座38的内底面上螺栓连接/焊接有固定盘41，所述安装座38的内环壁上胶接有橡胶安装垫40，所述固定盘41的外环壁上均匀设置有多个铰接槽42，每个铰接槽42内均设置有铰接板43，每个铰接板43上均设置有铰接销44，每个铰接销44的两端分别通过螺纹连接伸入相对应的铰接槽42两侧内壁内，每个顶杆21均设置在相对应的铰接板43正下方，且铰接板43的底端与顶杆21顶端贴合设置，加水管37的顶端穿过固定盘41并与其滑动连接。
所述蓄电池29与电动伸缩杆30通过线路电性连接，步进电机27、增压泵13、循环泵16和水泵33均通过线路与外界电源电性连接。
所述加水管37的顶端与固定盘41顶端在同一水平面上，且铰接板43的底端与安装座38内底面贴合设置，铰接板43的顶端与固定盘41顶端在同一水平面上。
所述第二活塞块24的外壁上固定安装有橡胶圈，且限位环23与第二活塞筒22通过焊接/螺纹连接固定。
所述第一水箱12的顶端焊接/螺纹连接有加液管，吸水管15底端与收集盒11内底面之间的距离在1-2mm之间。
所述中心杆7采用硬质合金材料制成，且燕尾槽5的内壁、燕尾块6的外壁和中心杆7的外表面均呈光滑状。
工作原理：使用时，将待检测的模型放置在安装座38内，在安装座38内设置有橡胶安装垫40，橡胶安装垫40为外圆内方形状，这样使得模型被夹持在中央，且模型的底部与固定盘41顶端接触，这样接通装置中各驱动的电源，使其处于待机状态，这样装置即可正常进行工作。
进行检测时，分为多种不同的震波检测状态。
启动两个第一水箱12内的增压泵13，使得两个第一水箱12内的水能够交替的通过喷射管14喷出，这样使得滑动块9能够左右的进行晃动(附图1中的左右方向)，且高压水流喷出的同时，一方面调节环2的内壁受力，而水流产生的冲击力则使得滑动块9产生位移，从而完成横向的检测工作，在两个第一水箱12交替工作的同时，能够有效的抵消晃动时主体1产生的震动，大大的降低了主体1的晃动程度，避免整体晃动对试验结果的影响，同时橡胶凸块4、燕尾槽5、燕尾块6、中心杆7、复位弹簧8、滑动块9和弧形凸块10设置，能够有效保证晃动的正常进行，同时橡胶凸块4与弧形凸块10在晃动过程中，不断的交错贴合，合理的模拟在地震时的状态，从而增加了模型在检测时的准确度，同时设置有调节环2，调节环2与主体1旋转连接，这样可以有效的调节方向，可以很好的使得装置面对不同方向的工作人员进行演示，在安装座38内设置有可以旋转的旋转环39，这样可以有效的对模型横向方向的震波调整，使得模型能够接受不同方向的横向震波的冲击，从而很好的完成检测工作。
启动电动伸缩杆30，这样使得电动伸缩杆30不断的伸展与收缩，从而使得弧形敲打块31不断的对当前方向的T型连接块25进行敲打，使得T型连接块25不断的进行位移，而压缩弹簧26能够使得T型连接块25进行复位，这样内部水受到挤压后，使得第一活塞块20和顶杆21上升或下降，从而使得当前位置的铰接板43不断的升起和下降，且模型的夹紧件为橡胶安装垫40，这样不会影响单方向模型的检测工作，在铰接板43不断的升起和下降的过程中，模型会受到此方向斜向上的力的冲击，从而很好的对斜向上的震波的模拟，从而完成检测工作，同时在第二活塞筒22上设置有中转箱32，中转箱32内的水泵33可以对第一活塞筒18内的水进行抽离或增加，这样可以对第一活塞块20和顶杆21的初始位置进行调整，从而实现模拟不同程度的震波模拟。
启动电动伸缩杆30，使得弧形敲打块31保持伸展状态，并使得当前位置的T型连接块25进行移动，然后启动步进电机27，这样步进电机27间断性的进行旋转，使得模型可以间断的受到不同方向的斜向上震波，从而模拟出模型在复杂的震波情况下的性能，从而保证检测的多样性以及模型精确的抗震能力。
在第一水箱12内设置有循环泵16，且设置有吸水管15，这样可以使得收集盒11内的水进行回收利用，同时旋转盘3与主体1内底面旋转连接，从而保证直向上震波的正常工作，设置有铰接槽42和铰接销44，从而使得铰接板43能够正常的进行铰接工作，设置有遮挡环45，避免水流喷向调节环2时，水花迸溅到主体1外面，设置有第二水箱36和加水管37，可以很好的对多个中转箱32内补充水源，设置有蓄电池29能够很好的对电动伸缩杆30进行供电，设置有限位环23，能够有效的使得压缩弹簧26具有复位功能。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (6)
1.一种振动方向可调的土木工程结构抗震试验装置，包括主体1，所述主体1为顶端设置有开口的箱体，所述主体1内插入有调节环2，所述调节环2的整体呈T型状，所述调节环2的顶端螺接有螺栓，所述调节环2的内壁上对称设置有燕尾槽5，每个燕尾槽5内均滑动连接有燕尾块6，相对的两个燕尾块6之间螺栓连接/焊接/螺纹连接有中心杆7，所述中心杆7上套接有滑动连接的滑动块9，所述中心杆7上套接有两个复位弹簧8，所述滑动块9设置在两个复位弹簧8之间且分别与其贴合设置，两个复位弹簧8的另外一端分别与调节环2内壁贴合设置，所述滑动块9底端中央处螺栓连接/焊接/螺纹连接有两个弧形凸块10，所述主体1内底面上嵌入有旋转连接的旋转盘3，所述旋转盘3的顶端均匀螺栓连接/焊接/胶接有多个橡胶凸块4，两个弧形凸块10的弧形底端分别伸入相邻的两个橡胶凸块4之间并与其贴合设置，所述调节环2的内环壁上螺栓连接/焊接安装有收集盒11，所述收集盒11呈环形状且顶端设置有开口，所述收集盒11的顶端螺栓连接/焊接设置有第一水箱12，两个第一水箱12内分别螺栓连接/焊接/螺纹连接有增压泵13和循环泵16，每个第一水箱12的一侧均螺栓连接/焊接/螺纹连接有喷射管14，每个喷射管14的一端伸入第一水箱12内与相对应的增压泵13输出端焊接/螺纹连接，每个第一水箱12的底端一侧均螺栓连接/焊接/螺纹连接有吸水管15，每个吸水管15的顶端伸入第一水箱12内与相对应的循环泵16输入端焊接/螺纹连接，所述调节环2的内环壁上螺栓连接/焊接/螺纹连接有遮挡环45，两个喷射管14设置在遮挡环45的下方，每个第一水箱12的一侧均螺栓连接/焊接/螺纹连接有支撑杆17，所述滑动块9的顶端环形均匀螺栓连接/焊接有多个第一活塞筒18，相邻的两个第一活塞筒18之间螺栓连接/焊接固定有弧形连接块19，两个支撑杆17分别与相对应的第一活塞筒18外壁螺栓连接/焊接/螺纹连接，多个第一活塞筒18的顶端螺栓连接/焊接有安装座38，每个第一活塞筒18内均滑动连接有第一活塞块20，每个第一活塞块20的顶端均螺栓连接/焊接/螺纹连接有顶杆21，每个顶杆21的顶端均穿过第一活塞筒18并伸入安装座38内并与其滑动连接，每个第一活塞筒18的侧壁上均螺栓连接/焊接有第二活塞筒22，每个第二活塞筒22均与相对应的第一活塞筒18相通，每个第二活塞筒22的内壁上均焊接/螺纹连接有限位环23，每个第二活塞筒22内均滑动连接有第二活塞块24，每个第二活塞筒22内均设置有压缩弹簧26，每个压缩弹簧26的一端与限位环23侧壁贴合设置，每个压缩弹簧26的另一端与第二活塞块24侧壁贴合设置，每个第二活塞块24的另一侧壁上均螺栓连接/焊接/螺纹连接有T型连接块25，所述滑动块9顶端中央处螺栓连接/焊接有步进电机27，所述步进电机27的输出端螺栓连接/焊接/螺纹连接有安装板28，所述安装板28的顶端螺栓连接有蓄电池29，所述安装板28的一侧螺栓连接/焊接/螺纹连接有电动伸缩杆30，所述电动伸缩杆30的输出端螺栓连接/焊接/螺纹连接有弧形敲打块31，每个第二活塞筒22的顶端均螺栓连接/焊接有中转箱32，每个中转箱32内均螺栓连接/焊接有水泵33，每个中转箱32的一侧壁上均螺栓连接/焊接/螺纹连接有第一连接管34，每个第一连接管34的另一端均与相对应的第一活塞筒18侧壁螺栓连接/焊接/螺纹连接并相通，多个中转箱32的顶端之间螺栓连接/焊接有第二水箱36，多个中转箱32的顶端均螺栓连接/焊接/螺纹连接有第二连接管35，多个第二连接管35的顶端与第二水箱36螺栓连接/焊接/螺纹连接并相通，所述第二水箱36的顶端中央处螺栓连接/焊接/螺纹连接有加水管37，所述加水管37的顶端通过螺栓连接/焊接/螺纹连接伸入安装座38内，所述安装座38的内底面上螺栓连接/焊接有固定盘41，所述安装座38的内环壁上胶接有橡胶安装垫40，所述固定盘41的外环壁上均匀设置有多个铰接槽42，每个铰接槽42内均设置有铰接板43，每个铰接板43上均设置有铰接销44，每个铰接销44的两端分别通过螺栓连接伸入相对应的铰接槽42两侧内壁内，每个顶杆21均设置在相对应的铰接板43正下方，且铰接板43的底端与顶杆21顶端贴合设置，加水管37的顶端穿过固定盘41并与其滑动连接。
2.根据权利要求1所述的一种振动方向可调的土木工程结构抗震试验装置，其特征在于：所述蓄电池(29)与电动伸缩杆(30)通过线路电性连接，步进电机(27)、增压泵(13)、循环泵(16)和水泵(33)均通过线路与外界电源电性连接。
3.根据权利要求1所述的一种振动方向可调的土木工程结构抗震试验装置，其特征在于：所述加水管(37)的顶端与固定盘(41)顶端在同一水平面上，且铰接板(43)的底端与安装座(38)内底面贴合设置，铰接板(43)的顶端与固定盘(41)顶端在同一水平面上。
4.根据权利要求1所述的一种振动方向可调的土木工程结构抗震试验装置，其特征在于：所述第二活塞块(24)的外壁上固定安装有橡胶圈，且限位环(23)与第二活塞筒(22)通过焊接/螺纹连接固定。
5.根据权利要求1所述的一种振动方向可调的土木工程结构抗震试验装置，其特征在于：所述第一水箱(12)的顶端焊接/螺纹连接有加液管，吸水管(15)底端与收集盒(11)内底面之间的距离在1-2mm之间。
6.根据权利要求1所述的一种振动方向可调的土木工程结构抗震试验装置，其特征在于：所述中心杆(7)采用硬质合金材料制成，且燕尾槽(5)的内壁、燕尾块(6)的外壁和中心杆(7)的外表面均呈光滑状。
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