CN204789157U - 一种关于梁柱子结构抗倒塌性能研究的静力试验装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种关于梁柱子结构抗倒塌性能研究的静力试验装置，包括钢筋混凝土反力墙、钢门架、门架横梁、第一拉压传感器、第二拉压传感器、压梁、地梁、水平铰接装置以及液压伺服作动器；所述钢门架包括第一横梁、第二横梁、第三横梁、第四横梁、第五横梁、第六横梁、以及竖立固定于地面上的四根带地梁的钢柱；所述待试验梁柱子结构包括梁、失效柱、第一边柱及第二边柱。本实用新型能够有效的解决跨度不对称、边界条件不好约束以及荷载较难施加的问题。

Description

一种关于梁柱子结构抗倒塌性能研究的静力试验装置

技术领域

本实用新型属于建筑模拟实验装置技术领域，涉及一种关于梁柱子结构抗倒塌性能研究的静力试验装置。

背景技术

近年来，国内外框架结构在非预期荷载作用下(如爆炸、撞击、火灾等)频频发生灾难性的倒塌事件，这不仅会造成生命和财产的巨大损失，而且会对社会秩序乃至人们心理产生负面的影响。为了避免灾难性事故的发生，很有必对新建建筑和拟建建筑进行仿真模拟以及理论分析，进而提取适当的防护措施，提高结构的抗连续倒塌性能。

目前，结构连续倒塌性能的研究还处于初步阶段，我国尚无完善的建筑结构连续倒塌的分析和设计方法。研究主要集中于发挥横向构件(梁)的悬链线效应来提高结构的抗倒塌能力。针对悬链线机制的研究时常采用双半跨单柱型的梁柱子结构试验装置。这种简化模型的试验装置存在一些不足：(1)双半跨单柱型模型是根据结构的对称性简化的，对于跨度不对称时就不能再采用这种模型；(2)双半跨单柱型模型简化时取梁的反弯点，对于多根柱失效时很难根据梁的反弯点进行简化，而且不能准确考虑非失效柱处的梁柱节点；(3)双半跨单柱型模型的试验装置由于自身的缺陷加载时位移是有限的，而且占用较大的实验场地，造成其他试验或试验人员的不便。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供了一种关于梁柱子结构抗倒塌性能研究的静力试验装置，该装置能够有效的解决跨度不对称、边界条件不好约束以及荷载较难施加的问题。

为达到上述目的，本实用新型所述的关于梁柱子结构抗倒塌性能研究的静力试验装置包括钢筋混凝土反力墙、钢门架、门架横梁、第一拉压传感器、第二拉压传感器、地梁、压梁、水平铰接装置以及液压伺服作动器；

所述钢门架包括第一横梁、第二横梁、第三横梁、第四横梁、第五横梁、第六横梁、以及竖立固定于地面上的带地梁的四根钢柱，其中，左边的两个钢柱组成的平面平行于右边的两个钢柱组成的平面，第一横梁的两端、第二横梁的两端及第三横梁的两端均分别与左边两个钢柱的侧面相连接，第四横梁的两端、第五横梁的两端及第六横梁的两端均分别与右边两个钢柱的侧面相连接，且第一横梁、第二横梁及第三横梁从上到下依次分布，第四横梁、第五横梁及第六横梁从上到下依次分布；

所述待试验梁柱子结构包括梁、失效柱、第一边柱及第二边柱，梁包括上梁及下梁，上梁的下端与下梁的上端通过失效柱相连接；上梁的上端与第一边柱的侧面相连接，下梁的下端与第二边柱相连接；

门架横梁的侧面分别与第一横梁的侧面及第四横梁的侧面相连接；

第一边柱的两端分别固定于第二横梁的侧面及第五横梁的侧面，第二边柱的两端分别固定于第三横梁的侧面及第六横梁的侧面，第一拉压传感器的上下两端分别固定于门架横梁的侧面及第一边柱的侧面相连接，第二拉压传感器的上下两端分别固定于第二边柱的侧面及地梁上，地梁位于地面上；

液压伺服作动器的端部固定于钢筋混凝土反力墙的侧面，液压伺服作动器的驱动杆与失效柱相连接。

还包括两压梁，两个压梁位于地梁上。

第一边柱的两端通过第一横向横梁分别与第二横梁和第五横梁相连；

第二边柱的两端通过第二横向横梁分别与第三横梁和第六横梁相连。

所述第一边柱与第一横向横梁之间、第二边柱与第二横向横梁之间均通过水平铰接装置相连接。

第一横梁、第二横梁及第三横梁之间平行分布，第四横梁、第五横梁及第四横梁之间平行分布，且第一横梁与第四横梁等高，第二横梁与第五横梁等高，第三横梁与第六横梁等高。

上梁的上端固定于第一边柱侧面的中部，下梁的下端固定于第二边柱侧面的中部。

本实用新型具有以下有益效果：

本实用新型所述的关于梁柱子结构抗倒塌性能研究的静力试验装置中的待试验的梁柱子结构包括梁、失效柱、第一边柱及第二边柱，梁包括上梁及下梁，上梁的下端与上梁的上端通过失效柱相连接；上梁的上端与第一边柱的侧面相连接，下梁的下端与第二边柱相连接，且第一边柱的两端分别与第二横梁和第五横梁相连，第二边柱的两端分别与第三横梁和第六横梁相连。实现对待试验的梁柱子结构的边界条件的约束，解决实现试验过程中跨度不对称、边界条件不好约束以及荷载较难施加的问题，在试验过程中，通过液压伺服作动器对待试验的梁柱子结构施加静力荷载，从而实现梁柱子结构抗倒塌性能研究的静力试验。

附图说明

图1为本实用新型的主视图；

图2为本实用新型中待试验梁柱子结构7的结构示意图；

图3为本实用新型结构示意图。

其中，1为钢筋混凝土反力墙、2为钢门架、3为门架横梁、41为第一拉压传感器、42为第二拉压传感器、5为水平铰接装置、61为第一横向横梁、62为第二横向横梁、7为梁柱子结构、8为液压伺服作动器、9为压梁、10为地梁、11为梁、121为第一边柱、122为第二边柱、13为失效柱、14为第一横梁、15为第二横梁、16为第三横梁、17为第四横梁、18为第五横梁、19为第六横梁、20为钢柱。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型做进一步详细描述：

参考图1、图2及图3，本实用新型所述的关于梁柱子结构抗倒塌性能研究的静力试验装置包括钢筋混凝土反力墙1、钢门架2、门架横梁3、第一拉压传感器41、第二拉压传感器42、压梁9、地梁10、水平铰接装置5以及液压伺服作动器8；钢门架2包括第一横梁14、第二横梁15、第三横梁16、第四横梁17、第五横梁18、第六横梁19、以及竖立固定于地面上的四根带地梁的钢柱20，其中，左边的两个钢柱20组成的平面平行于右边的两个钢柱20组成的平面，第一横梁14的两端、第二横梁15的两端及第三横梁16的两端均分别与左边两个钢柱20的侧面相连接，第四横梁17的两端、第五横梁18的两端及第六横梁19的两端均分别与右边两个钢柱20的侧面相连接，且第一横梁14、第二横梁15及第三横梁16从上到下依次分布，第四横梁17、第五横梁18及第六横梁19从上到下依次分布；

待试验梁柱子结构7包括梁11、失效柱13、第一边柱121及第二边柱122，梁11包括上梁及下梁，上梁的下端与下梁的上端通过失效柱11相连接；上梁的上端与第一边柱121的侧面相连接，下梁的下端与第二边柱122相连接；

门架横梁3的侧面分别与第一横梁14的侧面及第四横梁17的侧面相连接；第一边柱121的两端分别与第二横梁15和第五横梁18相连，第二边柱122的两端分别与第三横梁16和第六横梁19相连，第一拉压传感器41的上下两端分别固定于门架横梁3的侧面及第一边柱121的侧面相连接，第二拉压传感器42的上下两端分别固定于第二边柱122的侧面及地梁10上，地梁10位于地面上；液压伺服作动器8的底部固定于钢筋混凝土反力墙1的侧面，液压伺服作动器8的驱动杆与失效柱13相连接。

需要说明的是，本实用新型还包括两压梁9，两个压梁9位于地梁10上，第一边柱121的两端通过第一横向横梁61分别与第二横梁15和第五横梁18相连；第二边柱122的两端通过第二横向横梁62分别与第三横梁16和第六横梁19相连；第一边柱121与第一横向横梁61之间、第二边柱122与第二横向横梁62之间均通过水平铰接装置5相连接。第一横梁14、第二横梁15及第三横梁16之间平行分布，第四横梁17、第五横梁18及第四横梁17之间平行分布，且第一横梁14与第四横梁17等高，第二横梁15与第五横梁18等高，第三横梁16与第六横梁19等高，上梁的上端固定于第一边柱121侧面的中部，下梁的下端固定于第二边柱122侧面的中部。

本实用新型在试验时，通过液压伺服作动器8对待试验的梁柱子结构7施加静力荷载，实现梁柱子结构7抗倒塌性能研究的静力试验，操作简单，实用性极强。

以上表述仅为本实用新型的较佳实施例，并不是对实用新型的限定，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种关于梁柱子结构抗倒塌性能研究的静力试验装置，其特征在于，包括钢筋混凝土反力墙(1)、钢门架(2)、门架横梁(3)、第一拉压传感器(41)、第二拉压传感器(42)、压梁(9)、地梁(10)、水平铰接装置(5)以及液压伺服作动器(8)；

所述钢门架(2)包括第一横梁(14)、第二横梁(15)、第三横梁(16)、第四横梁(17)、第五横梁(18)、第六横梁(19)、以及竖立固定于地面上的四根带地梁的钢柱(20)，其中，左边的两个钢柱(20)组成的平面平行于右边的两个钢柱(20)组成的平面，第一横梁(14)的两端、第二横梁(15)的两端及第三横梁(16)的两端均分别与左边两个钢柱(20)的侧面相连接，第四横梁(17)的两端、第五横梁(18)的两端及第六横梁(19)的两端均分别与右边两个钢柱(20)的侧面相连接，且第一横梁(14)、第二横梁(15)及第三横梁(16)从上到下依次分布，第四横梁(17)、第五横梁(18)及第六横梁(19)从上到下依次分布；

所述待试验梁柱子结构(7)包括梁(11)、失效柱(13)、第一边柱(121)及第二边柱(122)，梁(11)包括上梁及下梁，上梁的下端与下梁的上端通过失效柱(11)相连接；上梁的上端与第一边柱(121)的侧面相连接，下梁的下端与第二边柱(122)相连接；

门架横梁(3)的侧面分别与第一横梁(14)的侧面及第四横梁(17)的侧面相连接；

第一边柱(121)的两端分别固定于第二横梁(15)的侧面及第五横梁(18)的侧面，第二边柱(122)的两端分别固定于第三横梁(16)的侧面及第六横梁(19)的侧面，第一拉压传感器(41)的上下两端分别固定于门架横梁(3)的侧面及第一边柱(121)的侧面相连接，第二拉压传感器(42)的上下两端分别固定于第二边柱(122)的侧面及地梁(10)上，地梁(10)位于地面上；

液压伺服作动器(8)的端部固定于钢筋混凝土反力墙(1)的侧面，液压伺服作动器(8)的驱动杆与失效柱(13)相连接。

2.根据权利要求1所述的关于梁柱子结构抗倒塌性能研究的静力试验装置，其特征在于，还包括两压梁(9)，两个压梁(9)位于地梁(10)上。

3.根据权利要求1所述的关于梁柱子结构抗倒塌性能研究的静力试验装置，其特征在于，

第一边柱(121)的两端通过第一横向横梁(61)分别与第二横梁(15)和第五横梁(18)相连；

第二边柱(122)的两端通过第二横向横梁(62)分别与第三横梁(16)和第六横梁(19)相连。

4.根据权利要求3所述的关于梁柱子结构抗倒塌性能研究的静力试验装置，其特征在于，所述第一边柱(121)与第一横向横梁(61)之间、第二边柱(122)与第二横向横梁(62)之间均通过水平铰接装置(5)相连接。

5.根据权利要求1所述的关于梁柱子结构抗倒塌性能研究的静力试验装置，其特征在于，第一横梁(14)、第二横梁(15)及第三横梁(16)之间平行分布，第四横梁(17)、第五横梁(18)及第四横梁(17)之间平行分布，且第一横梁(14)与第四横梁(17)等高，第二横梁(15)与第五横梁(18)等高，第三横梁(16)与第六横梁(19)等高。

6.根据权利要求1所述的关于梁柱子结构抗倒塌性能研究的静力试验装置，其特征在于，上梁的上端固定于第一边柱(121)侧面的中部，下梁的下端固定于第二边柱(122)侧面的中部。