CN210401030U - 一种口字型加载梁静载试验荷载分配机构及静载试验装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种口字型加载梁静载试验荷载分配机构及静载试验装置，包括四根分配梁和两根加载梁；所述四根分配梁以口字型加载梁的几何中心呈中心对称，所述分配梁设于口字型加载梁相交的两条梁上；两根加载梁平行且关于口字型加载梁的中心线呈轴对称设置，其中一根加载梁设于其中两根分配梁上，另一根加载梁设于另两根分配梁上。本实用新型采用两级分配方式，并采用分配梁进行传力，在口字型加载梁的八个分点处进行集中力加载，通过有限元分析，能够较好的达到在口字型加载梁上施加均布荷载的效果。

Description

一种口字型加载梁静载试验荷载分配机构及静载试验装置

技术领域

本实用新型属于建筑结构试验加载技术领域，尤其涉及一种口字型加载梁静载试验荷载分配机构及静载试验装置。

背景技术

装配式部品部件具有标准化设计、工厂化生产、装配式施工、节能降耗、绿色环保、缩短工期、提高质量等特点，同时可以促进信息化与工业化深度的融合，伴随着各级政府关于装配式建筑政策的颁布与实施，装配式建筑在全国得到了蓬勃的发展与应用。为提高卫生间或厨房的质量及装配式施工，其中装配式预制卫生间或装配式预制厨房作为整体预制单元在装配式建筑中得到应用。

中国发明专利申请CN201811019052.8公开了一种共轴承插卫生间体系，整体式预制卫生间通过企口承插在与建筑墙体相连的口字型加载梁上。口字型加载梁作为预制卫生间或预制厨房的承托体系，具体结构为四根结构梁或墙体挑耳与结构梁围合而成的口字型结构，需要通过静载试验了解该口字型结构承托体系的力学性能，为预制卫生间或预制厨房的安装提供技术参数。

传统技术中，通常采用反力架加载体系对承托结构进行静载试验。对于上述口字型承托结构，在加载过程中，需要保证口字型结构承托系统四边的结构梁同时、均匀的受力，以模拟预制卫生间或预制厨房等四边空间预制单元对承托体系的受力性能。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种口字型加载梁静载试验荷载分配机构及静载试验装置，能够较好的达到在口字型加载梁上施加均布荷载的效果。

为解决上述技术问题，本实用新型采用以下技术方案：

一种口字型加载梁静载试验荷载分配机构，包括四根分配梁和两根加载梁；所述四根分配梁以口字型加载梁的几何中心呈中心对称，所述分配梁设于口字型加载梁相交的两条梁上；两根加载梁平行且关于口字型加载梁的中心线呈轴对称设置，其中一根加载梁设于其中两根分配梁上，另一根加载梁设于另两根分配梁上。

本实用新型采用两级分配方式，并采用分配梁进行传力，在口字型加载梁的八个分点处进行集中力加载，通过有限元分析，能够较好的达到在口字型加载梁上施加均布荷载的效果。

作为上述技术方案的进一步改进：

为进一步对加载力进行扩散，实现加载力均布的效果，所述口字型加载梁上铺设有八块钢板，八块钢板与四根分配梁的八个端部一一对应，所述分配梁的端部固定于相应的钢板上。

为保证传递至分配梁上的加载力能垂直加载于口字型加载梁上，所述分配梁的端部通过球铰支座固定于对应的钢板上。

为进一步确保加载力均布，所述分配梁的端部固定于相应钢板的中心。

为保证加载力能垂直加载于分配梁上，所述加载梁的端部通过球铰支座固定于相应的分配梁上。

所述加载梁的端部固定于相应分配梁的中心。

为进一步确保加载力均布，所述分配梁和加载梁均为工字型梁。

两根加载梁关于口字型加载梁的长边中心线对称布置。

作为一个总的发明构思，本实用新型还提供一种口字型加载梁的静载试验装置，包括加载机构和上述的口字型加载梁静载试验荷载分配机构，所述加载机构包括两根立柱、固定于两根立柱之间的横梁，所述口字型加载梁静载试验荷载分配机构设于所述横梁的下方，所述横梁下端固定有两个静力加载缸，两个静力加载缸与两根加载梁一一对应，所述静力加载缸的下端固定于加载梁的中心。

与现有技术相比，本实用新型的优点在于：

采用多级分配系统，将荷载均匀的加载至口字型加载梁结构上，保证了加载的均匀性，实现了口字型加载梁结构加载的可行性，其加载装置结构简单、传力合理，安装与拆卸方便。

附图说明

图1为本实用新型实施例的口字型加载梁的静载试验装置的立体结构示意图。

图2为本实用新型实施例中的口字型加载梁静载试验荷载分配机构的立体结构示意图。

图3为本实用新型实施例中的口字型加载梁静载试验荷载分配机构的俯视结构示意图。

图例说明：1、分配梁；2、加载梁；3、钢板；4、球铰支座；5、口字型加载梁；6、立柱；7、横梁；8、静力加载缸。

具体实施方式

以下结合具体优选的实施例对本实用新型作进一步描述，但并不因此而限制本实用新型的保护范围。

实施例1：

如图1所示，本实施例的口字型加载梁的静载试验装置，包括加载机构口字型加载梁静载试验荷载分配机构。

如图2和图3所示，口字型加载梁静载试验荷载分配机构包括四根分配梁1、两根加载梁2和八块钢板3。其中，分配梁1和加载梁2均为工字型梁。

四根分配梁1分设于口字型加载梁5的四个角落并以口字型加载梁5的几何中心呈中心对称，分配梁1设于口字型加载梁5相交的两条梁上。

八块钢板3铺设于口字型加载梁5上并与四根分配梁1的八个端部一一对应，分配梁1的端部通过球铰支座4固定于相应钢板3的中心。

两根加载梁2平行且关于口字型加载梁5的长边中心线A-A呈轴对称设置，其中一根加载梁2设于其中两根分配梁1上，另一根加载梁2设于另两根分配梁1上。

具体地，加载梁2的端部通过球铰支座4固定于相应的分配梁1的中心。

加载机构包括两根立柱6、固定于两根立柱6之间的横梁7，口字型加载梁静载试验荷载分配机构设于横梁7的下方，横梁7下端固定有两个静力加载缸8，两个静力加载缸8与两根加载梁2一一对应，静力加载缸8的下端固定于加载梁2的中心。

采用本实用新型对三片剪力墙挑耳及一根钢筋混凝土梁围合而成的口字型加载梁进行静力加载试验，本次试验在某大学公路工程试验中心完成，试验装置如图1所示，采用力控制进行加载。

为使MTS加载系统所施加的集中力能均匀传递到三片剪力墙挑耳及钢筋混凝土梁平台上，设计加工本实用新型的试验荷载分配机构，该试验荷载分配机构由加载梁、分配梁、钢球铰、钢垫板组成。采用6根型号为25a的工字钢分别搭接形成二级分配级数的加载系统，每种分配梁梁端底部放置钢球铰，将两个最大吨位为100t的竖向作动器（静力加载缸）安装在一级分配梁跨中，两个作动器分别直接作用在一级加载梁跨中。第三级采用30mm厚的钢板进行分配，两端放置在钢性垫板上。三片剪力墙挑耳及混凝土梁预留平台上预先放置4根型号为22a工字型分配梁，加载钢梁放置在4根分配梁上，并通过螺栓相连，防止大变形下的滑移，从而组合成加载系统。通过前期有限元分析表明，各级分配梁的刚度满足试验要求，其支座均为单跨简支支座。

该加载系统在每条边的八分点处进行集中力加载，通过有限元分析，采用分配梁进行传力，能够较好的达到在剪力墙挑耳及混凝土梁平台上施加均布荷载的效果。

试件的响应与加载方式、加载制度相关，加载方式、加载制度的选择则显得尤为重要，这将直接影响到试验结果。

加载方式为MTS作动器两点加载，作动器通过加载梁施加荷载到分配梁上，分配梁梁底下铺湿砂浆以保证传力均匀，作动器上端放置力传感器，传感器和显示仪相连，以控制加载数值。

结构试验开始前应进行预加载，检验加载设备及支座是否平稳，仪表是否正常，并对仪表设备进行调零。预加载应控制试件在弹性范围内受力，不应产生裂缝及其他形式的加载残余值。

根据《混凝土结构试验方法标准》（GB T 50152-2012），试验采用力控制的加载制度。考虑到本试验采用两个作动器分别进行两点加载，为方便控制，在加载时先左侧作动器加载一级，然后右侧作动器再加载至相同荷载值。因此，为使加载效果能尽量等同实际受力，每级制度不应间隔太大。

在进行承载性能试验时，在达到试验设计值110kN以前，每级加载值按5kN进行分级加载；在进行极限承载性能试验时，试件的加载制度从设计荷载开始逐级加载，每级加载为2kN，在试验梁开裂前、受拉钢筋屈服前，以及达到承载能力极限状态时加载可适当再调整加密，以确定试验梁的为观测试件在各级荷载下的变形和应变变化，当荷载达到最大值时，试验机的压力指针开始回转以后，仍继续向试验机送油，直到试件最后破坏。在每级加载后，记录仪表读数，各级加载的稳压时间为5分钟加载过程中，荷载－位移曲线如突然出现大幅下降，荷载下降至85%以下则立即停机；若曲线下降段不明显，则在试件关键部位下降位移达到5cm后停机。

量测内容包括以下几个方面：

1）量测各级荷载下试件所受的集中荷载以及关键部位的位移计的数据，量测仪器为压力传感器，采集方式为计算机数采，同时也与X-Y记录仪连接，绘制加载点的荷载-位移曲线；

2）量测各级荷载下试件的位移:分配梁跨中位移、分配梁两支座位置、挑耳跨中与端部位移、钢筋混凝土梁跨中位移，采集方式为计算机数采。

3）量测各级荷载下试件的应变:纵筋应变、混凝土应变，量测仪器为应变片，采集方式为计算机数采。

4）量测各级荷载下，纵筋滑移量，试件裂缝开展情况。

以上所述，仅是本申请的较佳实施例，并非对本申请做任何形式的限制，虽然本申请以较佳实施例揭示如上，然而并非用以限制本申请，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本申请技术方案的范围内，利用上述揭示的技术内容做出些许的变动或修饰均等同于等效实施案例，均属于技术方案范围内。

Claims (9)

1.一种口字型加载梁静载试验荷载分配机构，其特征在于，包括四根分配梁（1）和两根加载梁（2）；所述四根分配梁（1）以口字型加载梁（5）的几何中心呈中心对称，所述分配梁（1）设于口字型加载梁（5）相交的两条梁上；两根加载梁（2）平行且关于口字型加载梁（5）的中心线呈轴对称设置，其中一根加载梁（2）设于其中两根分配梁（1）上，另一根加载梁（2）设于另两根分配梁（1）上。

2.根据权利要求1所述的口字型加载梁静载试验荷载分配机构，其特征在于，所述口字型加载梁（5）上铺设有八块钢板（3），八块钢板（3）与四根分配梁（1）的八个端部一一对应，所述分配梁（1）的端部固定于相应的钢板（3）上。

3.根据权利要求2所述的口字型加载梁静载试验荷载分配机构，其特征在于，所述分配梁（1）的端部通过球铰支座（4）固定于对应的钢板（3）上。

4.根据权利要求3所述的口字型加载梁静载试验荷载分配机构，其特征在于，所述分配梁（1）的端部固定于相应钢板（3）的中心。

5.根据权利要求1所述的口字型加载梁静载试验荷载分配机构，其特征在于，所述加载梁（2）的端部通过球铰支座（4）固定于相应的分配梁（1）上。

6.根据权利要求5所述的口字型加载梁静载试验荷载分配机构，其特征在于，所述加载梁（2）的端部固定于相应分配梁（1）的中心。

7.根据权利要求1-6任一项所述的口字型加载梁静载试验荷载分配机构，其特征在于，所述分配梁（1）和加载梁（2）均为工字型梁。

8.根据权利要求1-6任一项所述的口字型加载梁静载试验荷载分配机构，其特征在于，两根加载梁（2）关于口字型加载梁（5）的长边中心线对称布置。

9.一种口字型加载梁的静载试验装置，其特征在于，包括加载机构和如权利要求1-8任一项所述的口字型加载梁静载试验荷载分配机构，所述加载机构包括两根立柱（6）、固定于两根立柱（6）之间的横梁（7），所述口字型加载梁静载试验荷载分配机构设于所述横梁（7）的下方，所述横梁（7）下端固定有两个静力加载缸（8），两个静力加载缸（8）与两根加载梁（2）一一对应，所述静力加载缸（8）的下端固定于加载梁（2）的中心。

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