JP6322085B2 - Load test equipment - Google Patents

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Description

本発明は、積層ゴム支承やすべり支承等の被試験体の水平方向の負荷荷重を測定する負荷試験装置に関する。   The present invention relates to a load test apparatus for measuring a load load in a horizontal direction of a test object such as a laminated rubber bearing or a sliding bearing.

橋梁や建築物等の構造物に用いられる積層ゴム支承やすべり支承は、上部構造物からの鉛直荷重を受けながら水平方向に移動する機能を有し、出荷検査等で水平方向の変位、抵抗力関係を計測してその特性を確認している。   Laminated rubber bearings and sliding bearings used for structures such as bridges and buildings have the function of moving horizontally while receiving vertical loads from the upper structure. The relationship is measured and its characteristics are confirmed.

積層ゴム支承等の被試験体の水平方向の負荷荷重を測定する負荷試験装置では、水平加振テーブルの支持形態として主に、直動ガイド方式、ローラガイド方式、油圧浮上方式等がある。また、水平抵抗力の計測方法として、水平方向アクチュエータの先端にロードセルを用いたり、積層ゴム支承の上側又は下側に多軸のロードセルを設置したり、ローラや直動ガイド等を介してロードセルを設置する方法等がある。   In a load test apparatus that measures a load load in the horizontal direction of a test object such as a laminated rubber bearing, there are mainly a linear motion guide system, a roller guide system, a hydraulic levitation system, and the like as a support form of a horizontal vibration table. In addition, as a method of measuring the horizontal resistance force, a load cell is used at the tip of the horizontal actuator, a multi-axis load cell is installed on the upper or lower side of the laminated rubber bearing, or the load cell is installed via a roller or a linear guide. There are methods to install.

上記負荷試験装置として、例えば、図9に示すように、積層ゴム支承等の被試験体Tを載置した水平加振テーブル73を固定ベース79上に複数のローラ75で支持し、水平方向アクチュエータ74の先端にロードセル78を設け、フレーム72に固定した鉛直方向アクチュエータ76によって加圧板77を介して被試験体Tに鉛直荷重を加える負荷試験装置が存在する。   As the load test apparatus, for example, as shown in FIG. 9, a horizontal vibration table 73 on which a test object T such as a laminated rubber bearing is mounted is supported on a fixed base 79 by a plurality of rollers 75, and a horizontal actuator There is a load test apparatus in which a load cell 78 is provided at the tip of 74 and a vertical load is applied to a device under test T via a pressure plate 77 by a vertical actuator 76 fixed to the frame 72.

また、図示を省略するが、上記水平加振テーブルをローラ又は直動ガイドで支持し、水平加振テーブルと被試験体の間、又は被試験体と鉛直方向アクチュエータとの間に多軸ロードセルを設置した負荷試験装置は、一般的には種々の装置の中で最も精度よく計測できる。   Although not shown, the horizontal vibration table is supported by a roller or a linear guide, and a multi-axis load cell is provided between the horizontal vibration table and the test object or between the test object and the vertical actuator. The installed load test apparatus can generally measure the most accurate of various apparatuses.

さらに、図10に示すように、被試験体Tを載置した水平加振テーブル83を固定ベース93上に複数のローラ85で支持し、鉛直方向アクチュエータ86の下方に位置する加圧板87に当接する上方プレート89と、下方プレート91との間に複数のローラ90を介在させ、加圧板87の垂下部87aと下方プレート91の端面との間にロードセル88を配置した装置も存在する。   Further, as shown in FIG. 10, a horizontal vibration table 83 on which the device under test T is placed is supported on a fixed base 93 by a plurality of rollers 85 and contacts a pressure plate 87 positioned below a vertical actuator 86. There is also an apparatus in which a plurality of rollers 90 are interposed between the upper plate 89 and the lower plate 91 in contact with each other, and a load cell 88 is disposed between the hanging portion 87a of the pressure plate 87 and the end surface of the lower plate 91.

しかし、図9に示した負荷試験装置71では、鉛直荷重に比例したローラ75の抵抗力や、水平加振テーブル73の慣性力の影響により、被試験体Tに働く水平抵抗力を精度よく計測することが難しい。また、水平加振テーブル73を直動ガイドで支持した場合にも同様の問題がある。   However, the load test apparatus 71 shown in FIG. 9 accurately measures the horizontal resistance force acting on the DUT under the influence of the resistance force of the roller 75 proportional to the vertical load and the inertial force of the horizontal vibration table 73. Difficult to do. The same problem occurs when the horizontal vibration table 73 is supported by a linear guide.

さらに、多軸ロードセルを設置した負荷試験装置では、鉛直荷重、水平荷重及び転倒モーメントの組合せによりロードセルの形状が決まるが、鉛直荷重に比べて水平荷重が極端に小さい積層ゴム支承等の水平特性を把握するためにロードセルの形状を適切な形状とすることは容易ではなく、また装置が非常に高価である。   Furthermore, in a load testing device equipped with a multi-axis load cell, the shape of the load cell is determined by the combination of vertical load, horizontal load, and overturning moment, but horizontal characteristics such as laminated rubber bearings where the horizontal load is extremely small compared to the vertical load. It is not easy to make the shape of the load cell suitable for grasping, and the apparatus is very expensive.

一方、図10に示した負荷試験装置81では、長期間の使用等によって下方プレート91のローラ90との接触面に凹みが生じ、荷重検出に影響を与える懸念があるほか、水平二方向の負荷試験を行うことは困難である。   On the other hand, in the load test apparatus 81 shown in FIG. 10, there is a concern that the contact surface with the roller 90 of the lower plate 91 may be depressed due to long-term use or the like, which may affect the load detection. It is difficult to conduct a test.

そこで、本発明は、上記従来の負荷試験装置における問題点に鑑みてなされたものであって、装置コストを削減し、積層ゴム支承等の被試験体に働く水平抵抗力を精度よく計測することができ、水平二方向の負荷試験に容易に対応することもできる負荷試験装置を提供することを目的とする。   Therefore, the present invention has been made in view of the problems in the conventional load test apparatus described above, and reduces the apparatus cost and accurately measures the horizontal resistance force acting on the test object such as a laminated rubber bearing. It is an object of the present invention to provide a load testing apparatus that can easily handle a load test in two horizontal directions.

上記目的を達成するため、本発明の負荷試験装置は、被試験体が載置され、固定ベースに対して水平方向に移動可能な可動ベースと、該可動ベースに水平方向の荷重を加える水平方向アクチュエータと、前記被試験体の上方に位置し、該被試験体の上面に当接する第1加圧部材と、積層ゴム又は非圧縮性液体が充填された圧力容器からなり、該第1加圧部材に載置される保持構造と、該保持構造の上方に位置し、該保持構造の上面に当接する第2加圧部材と、該第2加圧部材に鉛直方向の荷重を加える鉛直方向アクチュエータと、前記第1加圧部材と前記第2加圧部材との間に介在し、水平方向の負荷荷重を測定するロードセルとを備え、前記保持構造は、該保持構造の上部と下部との間の水平方向の相対変位が増加するに伴って増加する水平力を前記第1加圧部材及び前記第2加圧部材に付加することを特徴とする。 In order to achieve the above object, a load test apparatus according to the present invention includes a movable base on which a device under test is placed and movable in a horizontal direction with respect to a fixed base, and a horizontal direction in which a horizontal load is applied to the movable base. An actuator, a first pressurizing member that is positioned above the device under test and is in contact with the upper surface of the device under test, and a pressure vessel filled with laminated rubber or incompressible liquid . A holding structure placed on the member; a second pressure member positioned above the holding structure and in contact with an upper surface of the holding structure; and a vertical actuator for applying a vertical load to the second pressure member And a load cell that is interposed between the first pressure member and the second pressure member and measures a load load in a horizontal direction, and the holding structure is between an upper portion and a lower portion of the holding structure. Water increases as the horizontal relative displacement increases Characterized by adding a force to the first pressing member and said second pressing member.

また、本発明の負荷試験装置は、保持構造が載置され、固定ベースに対して水平方向に移動可能な可動ベースと、該可動ベースに水平方向の荷重を加える水平方向アクチュエータと、前記保持構造の上方に位置し、該保持構造の上面に当接する第1加圧部材と、該第1加圧部材に載置される被試験体と、該被試験体の上方に位置し、該被試験体の上面に当接する第2加圧部材と、該第2加圧部材に鉛直方向の荷重を加える鉛直方向アクチュエータと、前記第1加圧部材と前記第2加圧部材との間に介在し、水平方向の負荷荷重を測定するロードセルとを備え、前記保持構造は、該保持構造の上部と下部との間の水平方向の相対変位が増加するに伴って増加する水平力を前記可動ベース及び前記第1加圧部材に付加することを特徴とする。   The load test apparatus according to the present invention includes a movable base on which a holding structure is mounted and movable in a horizontal direction with respect to the fixed base, a horizontal actuator that applies a horizontal load to the movable base, and the holding structure A first pressure member that is in contact with the upper surface of the holding structure; a device to be tested that is placed on the first pressure member; and a device to be tested that is located above the device to be tested. A second pressure member that contacts the upper surface of the body, a vertical actuator that applies a vertical load to the second pressure member, and the first pressure member and the second pressure member. A load cell for measuring a horizontal load, wherein the holding structure increases a horizontal force that increases as a horizontal relative displacement between an upper portion and a lower portion of the holding structure increases. It is added to the first pressure member.

上記本発明に係る負荷試験装置によれば、被試験体と鉛直方向アクチュエータとの間、又は被試験体と可動ベースとの間に、上部と下部との間の水平方向の相対変位が増加するに伴って増加する水平力を隣接する部材に付加する保持構造を備えるため、ロードセルを設けた加圧部材に保持構造の水平変位が増加するに伴って増加する水平力が加わるだけであって、可動ベースを支持するのにローラや直動ガイド等を用いた場合でも、ロードセルは可動ベースとローラ等との間の摩擦力を検出することがないため、可動ベースとローラ等との間の構成を単純化することができる。また、鉛直荷重の大きさ関わらず、保持構造の水平変位が増加するに伴って増加する水平変位がロードセルに加わるだけであるため、保持構造の水平変位が小さい場合には水平力測定の誤差が小さくなる。そのため、簡易な構成で装置コストを低く抑えながら、水平抵抗力を高精度で測定することができる。また、水平二方向の負荷試験に容易に対応することもできる。 According to the load test apparatus according to the present invention, the horizontal relative displacement between the upper part and the lower part increases between the DUT and the vertical actuator or between the DUT and the movable base. In order to provide a holding structure that adds a horizontal force that increases with the adjacent member to the adjacent member, only the horizontal force that increases as the horizontal displacement of the holding structure increases is added to the pressure member provided with the load cell, Even when a roller or linear guide is used to support the movable base, the load cell does not detect the frictional force between the movable base and the roller. Can be simplified. Further, regardless of the magnitude of the vertical load, because the horizontal displacement horizontal displacement of the retaining structure increases with increase is only applied to the load cell, when the horizontal displacement of the retaining structure is small errors in the horizontal force measured Becomes smaller. Therefore, the horizontal resistance can be measured with high accuracy while keeping the apparatus cost low with a simple configuration. Also, it can easily cope with load tests in two horizontal directions.

上記負荷試験装置において、前記保持構造の水平剛性を前記ロードセルの水平剛性の0.5%以下とすることで、測定の際の保持構造の移動及び変形を規制し、保持構造の設置による水平力測定の誤差を小さくし、高精度の測定が可能になる。   In the load test apparatus, the horizontal rigidity of the holding structure is set to 0.5% or less of the horizontal rigidity of the load cell, thereby restricting the movement and deformation of the holding structure at the time of measurement. Measurement errors can be reduced and high-precision measurements can be made.

また、前記保持構造を積層ゴムや、非圧縮性液体が充填された圧力容器とすることができる。   Further, the holding structure can be a pressure vessel filled with laminated rubber or an incompressible liquid.

さらに、上記負荷試験装置に、前記保持構造を鉛直方向に貫通し、該保持構造に隣接する部材に固定される通しボルトや、前記保持構造の上方に位置する前記第1加圧部材又は前記第2加圧部材に固定され、前記保持構造の上部を囲繞することにより、前記保持構造の上部と下部の間隔が拡大するのを規制するストッパを設けることで、保持構造と隣接する部材との間の離間を防ぐと共に、回転変形を拘束することができる。   Further, the load test apparatus includes a through bolt that vertically penetrates the holding structure and is fixed to a member adjacent to the holding structure, the first pressure member or the first pressure member positioned above the holding structure. (2) The stopper is fixed to the pressure member and surrounds the upper part of the holding structure, thereby providing a stopper for restricting the space between the upper part and the lower part of the holding structure. Can be prevented and rotational deformation can be restricted.

以上のように、本発明によれば、装置コストが低く、積層ゴム支承等の被試験体に働く水平抵抗力を精度よく計測することができ、水平二方向の負荷試験に容易に対応することもできる負荷試験装置を提供することができる。   As described above, according to the present invention, the apparatus cost is low, the horizontal resistance acting on the test object such as a laminated rubber bearing can be accurately measured, and the load test in two horizontal directions can be easily handled. It is also possible to provide a load test apparatus that can also be used.

本発明に係る負荷試験装置の一実施の形態を示す概略構成図である。It is a schematic block diagram which shows one Embodiment of the load test apparatus which concerns on this invention. 本発明に係る負荷試験装置に用いた積層ゴムの水平変形量と水平力、及び従来の負荷試験装置に用いた水平加振テーブルの水平変位と水平力の関係を示すグラフである。It is a graph which shows the horizontal deformation amount and horizontal force of laminated rubber which were used for the load testing device concerning the present invention, and the horizontal displacement and horizontal force of the horizontal vibration table used for the conventional load testing device. 本発明に係る負荷試験装置に用いる積層ゴムの一例を示す図であって、(a)は正面断面図、(b)は積層ゴムとロードセルの位置関係を示す概略平面図である。It is a figure which shows an example of the laminated rubber used for the load test apparatus which concerns on this invention, Comprising: (a) is front sectional drawing, (b) is a schematic plan view which shows the positional relationship of laminated rubber and a load cell. 本発明に係る負荷試験装置に用いる積層ゴムの他の例を示す図であって、(a)は正面断面図、(b)は積層ゴムとロードセルの位置関係を示す概略平面図である。It is a figure which shows the other example of the laminated rubber used for the load test apparatus which concerns on this invention, Comprising: (a) is front sectional drawing, (b) is a schematic plan view which shows the positional relationship of laminated rubber and a load cell. 本発明に係る負荷試験装置に用いる積層ゴムのストッパの一例を示す図であって、(a)は断面図、(b)は(a)のA−A線断面図である。It is a figure which shows an example of the stopper of the laminated rubber used for the load test apparatus which concerns on this invention, Comprising: (a) is sectional drawing, (b) is the sectional view on the AA line of (a). 本発明に係る負荷試験装置の保持構造の他の例を示す概略構成図である。It is a schematic block diagram which shows the other example of the holding structure of the load test apparatus which concerns on this invention. 本発明に係る負荷試験装置の保持構造の他の例を示す概略構成図である。It is a schematic block diagram which shows the other example of the holding structure of the load test apparatus which concerns on this invention. 本発明に係る負荷試験装置の保持構造の他の例を示す概略構成図である。It is a schematic block diagram which shows the other example of the holding structure of the load test apparatus which concerns on this invention. 従来の負荷試験装置の一例を示す概略構成図である。It is a schematic block diagram which shows an example of the conventional load test apparatus. 従来の負荷試験装置の他の例を示す概略構成図である。It is a schematic block diagram which shows the other example of the conventional load test apparatus.

次に、本発明を実施するための形態について図面を参照しながら詳細に説明する。尚、以下の説明においては、本発明に係る負荷試験装置によって積層ゴム支承の水平方向の負荷荷重を測定する場合を例にとって説明する。   Next, embodiments for carrying out the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In the following description, a case where the load load in the horizontal direction of the laminated rubber bearing is measured by the load test apparatus according to the present invention will be described as an example.

図1は、本発明に係る負荷試験装置の第1の実施形態を示し、この負荷試験装置1は、固定ベース11と、試験対象の積層ゴム支承(以下「被試験体」という。)Tが載置され、固定ベース11上に複数のローラ5によって水平移動可能な可動ベース(水平加振テーブル)3と、可動ベース3に水平方向の荷重を加える水平方向アクチュエータ4と、被試験体Tの上面に当接する第1加圧板(第1加圧部材)7と、第1加圧板7に載置される保持構造としての積層ゴム(試験装置の一部)10と、積層ゴム10の上面に当接し、複数のローラ13によって鉛直方向に移動可能な第2加圧板(第2加圧部材)12と、フレーム2に固定され、第2加圧板12に鉛直方向の荷重を加える鉛直方向アクチュエータ6と、第2加圧板12の垂下部12a、12bと第1加圧板7の端面との間に介在し、水平方向の負荷荷重を測定するロードセル8、9等を備える。   FIG. 1 shows a first embodiment of a load test apparatus according to the present invention. The load test apparatus 1 includes a fixed base 11 and a laminated rubber bearing (hereinafter referred to as “test object”) T to be tested. A movable base (horizontal vibration table) 3 mounted on the fixed base 11 and horizontally movable by a plurality of rollers 5, a horizontal actuator 4 that applies a horizontal load to the movable base 3, and a device under test T A first pressure plate (first pressure member) 7 that comes into contact with the upper surface, a laminated rubber (a part of the test apparatus) 10 as a holding structure placed on the first pressure plate 7, and an upper surface of the laminated rubber 10 A second pressure plate (second pressure member) 12 that abuts and is movable in the vertical direction by a plurality of rollers 13, and a vertical actuator 6 that is fixed to the frame 2 and applies a vertical load to the second pressure plate 12. And the hanging part 12 of the second pressure plate 12 , Interposed between the 12b and the end face of the first pressurizing plate 7 comprises a load cell 8, 9 for measuring the horizontal applied load and the like.

積層ゴム10は、ゴムの一層についての受圧面積と自由面積の比である一次形状係数、及び積層ゴムの外形を総ゴム厚さで除した二次形状係数の両方を大きく設定し、低剛性の減衰性の小さいゴム材料を用いて構成する。積層ゴム10の水平剛性は、ロードセル8、9の剛性の0.5%(ロードセル8、9の許容計測誤差率)以下になるように内部構成を設定し、積層ゴム10の回転挙動を抑えるため、最大鉛直荷重時の鉛直沈み込み量を積層ゴム10の外形の1/200以下に設定する。   The laminated rubber 10 has both a primary shape factor which is a ratio of a pressure-receiving area and a free area of one rubber layer, and a secondary shape factor obtained by dividing the outer shape of the laminated rubber by the total rubber thickness, and has a low rigidity. A rubber material having a small damping property is used. In order to suppress the rotational behavior of the laminated rubber 10 by setting the internal configuration so that the horizontal rigidity of the laminated rubber 10 is 0.5% or less of the rigidity of the load cells 8 and 9 (allowable measurement error rate of the load cells 8 and 9). The vertical sinking amount at the maximum vertical load is set to 1/200 or less of the outer shape of the laminated rubber 10.

上記構成を有する負荷試験装置1を用い、水平方向アクチュエータ4と鉛直方向アクチュエータ6とで被試験体Tに荷重を付加し、ロードセル8、9で被試験体Tの水平方向の負荷荷重を測定する。   Using the load test apparatus 1 having the above-described configuration, a load is applied to the device under test T with the horizontal actuator 4 and the vertical actuator 6, and the load load in the horizontal direction of the device under test T is measured with the load cells 8 and 9. .

ここで、例えば、図9に示した従来の負荷試験装置71では、被試験体Tを載置した水平加振テーブル73を複数のローラ75で支持し、水平方向アクチュエータ74の先端にロードセル78を設けて被試験体Tの水平方向の負荷荷重を測定しているが、水平加振テーブル73と固定ベース79との間の摩擦により、図2(b)に示すように、水平加振テーブル73の水平変位の大きさに関わらず鉛直荷重に比例した(水平変位が増加するに伴って増加する)水平力Lが生じ、これがロードセル78による水平力測定の誤差に繋がる。   Here, for example, in the conventional load test apparatus 71 shown in FIG. 9, the horizontal vibration table 73 on which the device under test T is placed is supported by a plurality of rollers 75, and a load cell 78 is provided at the tip of the horizontal actuator 74. The horizontal load load of the test object T is measured by providing the horizontal vibration table 73 as shown in FIG. 2B due to friction between the horizontal vibration table 73 and the fixed base 79. Regardless of the magnitude of the horizontal displacement, a horizontal force L proportional to the vertical load (increasing as the horizontal displacement increases) is generated, which leads to an error in measuring the horizontal force by the load cell 78.

一方、本発明のように積層ゴム10を用いると、図2(a)に示すように、第1加圧板7に積層ゴム10の水平変位の大きさに比例した水平力が加わるだけであって、ロードセル8、9は可動ベース3と固定ベース11との間の摩擦力を検出することがないため、可動ベース3と固定ベース11との間の構成を単純化することができる。すなわち、可動ベース3と固定ベース11との間が低摩擦になるような構成を採用しなくとも、水平力を高精度で測定することができる。また、鉛直方向アクチュエータ6による鉛直荷重の大きさに関わらず、積層ゴム10の水平変位の大きさに比例した水平力がロードセル8、9に加わるだけであるため、積層ゴム10の水平変位が小さい場合には水平力測定の誤差が小さくなる。そのため、簡易な構成で水平抵抗力を高精度で測定することができる。   On the other hand, when the laminated rubber 10 is used as in the present invention, only a horizontal force proportional to the horizontal displacement of the laminated rubber 10 is applied to the first pressure plate 7 as shown in FIG. Since the load cells 8 and 9 do not detect the friction force between the movable base 3 and the fixed base 11, the configuration between the movable base 3 and the fixed base 11 can be simplified. That is, the horizontal force can be measured with high accuracy without adopting a configuration in which the friction between the movable base 3 and the fixed base 11 is low. Further, the horizontal displacement of the laminated rubber 10 is small because only the horizontal force proportional to the horizontal displacement of the laminated rubber 10 is applied to the load cells 8 and 9 regardless of the magnitude of the vertical load by the vertical actuator 6. In this case, the error in horizontal force measurement is reduced. Therefore, the horizontal resistance force can be measured with high accuracy with a simple configuration.

また、積層ゴム10の水平剛性は、ロードセル8、9の剛性の0.5%以下であるため、測定の際に積層ゴム10はほとんど移動及び変形することがない。そのため、積層ゴム10の設置による水平力測定の誤差は小さく、高精度の測定が可能になる。特に、低摩擦型すべり支承等のような鉛直荷重が大きく、水平抵抗力が小さい場合に他の方式と比べ誤差が小さくなる。   Further, since the horizontal rigidity of the laminated rubber 10 is 0.5% or less of the rigidity of the load cells 8 and 9, the laminated rubber 10 hardly moves and deforms during measurement. Therefore, the error of horizontal force measurement due to the installation of the laminated rubber 10 is small, and high-precision measurement is possible. In particular, when a vertical load such as a low friction type sliding bearing is large and a horizontal resistance force is small, an error is smaller than other methods.

さらに、積層ゴム10の水平剛性、及びロードセル8、9の剛性に基づき、以下の計算式により、ロードセル8、9で検出した水平力を補正して実際の被試験体Tの水平力を算出することができる。
支承水平力=検出水平力×(1+積層ゴムの水平剛性/ロードセルの剛性)
Further, based on the horizontal rigidity of the laminated rubber 10 and the rigidity of the load cells 8 and 9, the horizontal force detected by the load cells 8 and 9 is corrected by the following calculation formula to calculate the actual horizontal force of the test object T. be able to.
Bearing horizontal force = Detected horizontal force x (1 + Horizontal rigidity of laminated rubber / Rigidity of load cell)

尚、上記実施の形態においては、積層ゴム10を第1加圧板7と第2加圧板12との間に配置し、被試験体Tを可動ベース3と第1加圧板7との間に配置したが、この位置関係を逆にし、積層ゴム10を可動ベース3と第1加圧板7との間に配置し、被試験体Tを第1加圧板7と第2加圧板12との間に配置することも可能であり、その場合にも上記と同様の作用効果を奏する。   In the above embodiment, the laminated rubber 10 is disposed between the first pressure plate 7 and the second pressure plate 12, and the device under test T is disposed between the movable base 3 and the first pressure plate 7. However, this positional relationship is reversed, and the laminated rubber 10 is disposed between the movable base 3 and the first pressure plate 7, and the device under test T is disposed between the first pressure plate 7 and the second pressure plate 12. It is also possible to arrange them, and in this case, the same effects as described above are obtained.

図3は、上記積層ゴム10及びその近傍の構成の一実施例を示し、1方向の水平力を測定する場合を例示している。   FIG. 3 shows an example of the configuration of the laminated rubber 10 and the vicinity thereof, and exemplifies a case where a horizontal force in one direction is measured.

被試験体(不図示)の上面に当接する第1加圧板24の上面に積層ゴム10が載置され、積層ゴム10の上面に第2加圧板21が当接する。第2加圧板21の上方には、第2加圧板21に鉛直方向の荷重を加える鉛直方向アクチュエータ(不図示)が配置される。第2加圧板21の垂下部21a、21bと、第1加圧板24の立上部24a、24bの間には、水平方向の負荷荷重を測定するロードセル22、23が配置される。ロードセル22、23は、各々5個づつ配置され、各々の定格容量は2MNであり、全体の定格容量は20MNである。   The laminated rubber 10 is placed on the upper surface of the first pressure plate 24 that is in contact with the upper surface of a device under test (not shown), and the second pressure plate 21 is in contact with the upper surface of the laminated rubber 10. Above the second pressure plate 21, a vertical actuator (not shown) that applies a load in the vertical direction to the second pressure plate 21 is disposed. Between the hanging parts 21a and 21b of the second pressure plate 21 and the rising parts 24a and 24b of the first pressure plate 24, load cells 22 and 23 for measuring a load load in the horizontal direction are arranged. Each of the load cells 22 and 23 is arranged in five, each rated capacity is 2 MN, and the total rated capacity is 20 MN.

積層ゴム10には、鉛直方向に貫通孔が穿設され、各々の貫通孔に通しボルト25が挿通される。これにより、積層ゴム10と隣接する部材との間の離間を防ぐと共に、回転変形を拘束することができる。特に、水平力の測定誤差を小さくするために積層ゴム10の厚さを厚くした場合に好適である。   Through-holes are formed in the laminated rubber 10 in the vertical direction, and bolts 25 are inserted through the respective through-holes. Thereby, while being able to prevent the lamination | stacking rubber | gum 10 and the adjacent member, rotation deformation | transformation can be restrained. Particularly, it is suitable when the thickness of the laminated rubber 10 is increased in order to reduce the measurement error of the horizontal force.

図4は、二方向の水平力を測定する場合の積層ゴム10及びその近傍の構成の一実施例を示す。   FIG. 4 shows an embodiment of the configuration of the laminated rubber 10 and the vicinity thereof when measuring the horizontal force in two directions.

被試験体(不図示)の上面に当接する第1加圧板28の上面に積層ゴム10が載置され、積層ゴム10の上面に第2加圧板26が当接する。第2加圧板26の上方には、第2加圧板26に鉛直方向の荷重を加える鉛直方向アクチュエータ(不図示)が配置される。第2加圧板26の4つの垂下部26aと、第1加圧板28の4つの立上部28aの間の各々には、水平方向の負荷荷重を測定するロードセル27が配置される。ロードセル27の各々の定格容量は2MNであり、定格容量4MNで二方向の測定が可能である。積層ゴム10に通しボルト25が配置され、積層ゴム10のと隣接する部材との間の離間、及び回転に対応している点は上記1方向測定用の場合と同様である。   The laminated rubber 10 is placed on the upper surface of the first pressure plate 28 that is in contact with the upper surface of a device under test (not shown), and the second pressure plate 26 is in contact with the upper surface of the laminated rubber 10. Above the second pressure plate 26, a vertical actuator (not shown) that applies a load in the vertical direction to the second pressure plate 26 is disposed. A load cell 27 for measuring a load load in the horizontal direction is disposed between each of the four hanging portions 26 a of the second pressure plate 26 and the four rising portions 28 a of the first pressure plate 28. Each load cell 27 has a rated capacity of 2MN, and can be measured in two directions with a rated capacity of 4MN. The through bolts 25 are disposed in the laminated rubber 10 and correspond to the separation and rotation between the laminated rubber 10 and the adjacent members, as in the case of the one-way measurement.

通しボルト25以外にも、図5に示すように、第1加圧板7の上面にストッパ29を設け、ストッパ29の立設部29aから水平方向内側に突出する突出部29bによって、積層ゴム10の上フランジ部10aの水平方向の移動を規制すると共に、上フランジ部10aから水平方向に突出する突出部10bの上方への移動を規制し、積層ゴム10と第1加圧板7又は上フランジ部10aの離間を防ぎ、回転変形を拘束することができる。また、ロードセル22、23を設置する際には、必要であれば、積層ゴム10の上下方向の沈み込みや、回転を許容するための軸受を設けてもよい。   In addition to the through bolts 25, as shown in FIG. 5, a stopper 29 is provided on the upper surface of the first pressure plate 7, and the protruding portion 29 b that protrudes inward in the horizontal direction from the standing portion 29 a of the stopper 29 The movement of the upper flange portion 10a in the horizontal direction is restricted, and the upward movement of the protruding portion 10b protruding in the horizontal direction from the upper flange portion 10a is restricted, whereby the laminated rubber 10 and the first pressure plate 7 or the upper flange portion 10a. Can be prevented and rotational deformation can be constrained. Moreover, when installing the load cells 22 and 23, if necessary, a bearing for allowing the laminated rubber 10 to sink or rotate in the vertical direction may be provided.

上述のように、本発明に係る負荷試験装置1によれば、被試験体T毎のロードセルの定格容量の変更、すなわちロードセルの交換、設置数の変更を容易に行うことができ、一般的な1軸のロードセルを用いて、容易に水平二方向の荷重検出を行うことができる。   As described above, according to the load test apparatus 1 according to the present invention, it is possible to easily change the rated capacity of the load cell for each device under test T, that is, to replace the load cell and change the number of installations. Using a uniaxial load cell, load detection in two horizontal directions can be easily performed.

また、負荷試験装置1は、実験棟や工場等での負荷試験だけでなく、現地で橋梁や免震建物の免震装置に設置してモニタリングを行うこともできる。   Further, the load test apparatus 1 can be installed not only in a load test in a test building or a factory but also in a bridge or a seismic isolation apparatus of a base isolation building for monitoring.

次に、本発明と従来の負荷試験装置における鉛直荷重載荷時の水平荷重の測定誤差の計算結果について説明する。   Next, the calculation result of the measurement error of the horizontal load at the time of vertical load loading in this invention and the conventional load test apparatus is demonstrated.

表1は、図9に示した負荷試験装置71を用いた場合の被試験体Tに載荷する鉛直荷重、被試験体Tの水平力(真値)、及び検出される水平荷重(測定誤差を含む値)の関係、表2は、前記鉛直荷重、被試験体水平力、及び測定誤差の関係を示している。尚、図9では水平加振テーブル73をローラ75で支持したが、本計算では、直動ガイド方式で水平加振テーブル73を支持し、テーブルガイドの摩擦計数μが0.0025の場合を示している。表2に示されるように、鉛直荷重の増加に伴い測定誤差が増加し、特に鉛直荷重が大きく、検出水平荷重が小さいときの誤差が大きい。同表の黒塗りの部分は、ロードセル78の許容計測誤差率0.5%以上の誤差の部分である。   Table 1 shows the vertical load loaded on the test object T when using the load test apparatus 71 shown in FIG. 9, the horizontal force (true value) of the test object T, and the detected horizontal load (measurement error). Table 2 shows the relationship between the vertical load, the horizontal force under test, and the measurement error. Although the horizontal vibration table 73 is supported by the roller 75 in FIG. 9, this calculation shows a case where the horizontal vibration table 73 is supported by the linear motion guide method and the friction coefficient μ of the table guide is 0.0025. ing. As shown in Table 2, the measurement error increases as the vertical load increases, and the error is particularly large when the vertical load is large and the detected horizontal load is small. The black portion in the table is an error portion with an allowable measurement error rate of 0.5% or more of the load cell 78.

表3、表4は、多軸ロードセルを用いた負荷試験装置の被試験体Tに載荷する鉛直荷重、被試験体Tの水平力(真値)、及び検出される水平荷重(測定誤差を含む値)の関係、及び、前記鉛直荷重、被試験体水平力、及び測定誤差の関係を各々示している。この場合、多軸ロードセルで各方向の荷重検出値を補正するので測定誤差が生じることはない。   Tables 3 and 4 show the vertical load loaded on the test object T of the load test apparatus using the multi-axis load cell, the horizontal force (true value) of the test object T, and the detected horizontal load (including measurement errors). Value) and the relationship between the vertical load, the horizontal force under test, and the measurement error. In this case, since the load detection value in each direction is corrected by the multi-axis load cell, no measurement error occurs.

表5は、図10に示した負荷試験装置81を用いた場合の被試験体Tに載荷する鉛直荷重、被試験体Tの水平力(真値)、及び検出される水平荷重(測定誤差を含む値)の関係、表6は、前記鉛直荷重、被試験体水平力、及び測定誤差の関係を示している。本計算では、ローラ90の摩擦計数μが0.0001の場合を示している。同表の黒塗りの部分は、ロードセル88の許容計測誤差率0.5%以上の部分であって、表2に比べて黒塗りの部分が少なくなっていることから判るように、表2の直動ガイド方式に比較して大幅に誤差が小さくなっているが、鉛直荷重が大きく、検出水平荷重が小さいときの誤差が依然として大きい。   Table 5 shows the vertical load loaded on the test object T when the load test apparatus 81 shown in FIG. 10 is used, the horizontal force (true value) of the test object T, and the detected horizontal load (measurement error). Table 6 shows the relationship among the vertical load, the horizontal force under test, and the measurement error. This calculation shows a case where the friction coefficient μ of the roller 90 is 0.0001. The black portion in the table is a portion where the allowable measurement error rate of the load cell 88 is 0.5% or more, and as shown in FIG. Although the error is significantly smaller than that of the linear motion guide system, the error is still large when the vertical load is large and the detected horizontal load is small.

表7は、図1に示した本発明に係る負荷試験装置1を用いた場合の被試験体Tに載荷する鉛直荷重、被試験体Tの水平力(真値)、及び検出される水平荷重(測定誤差を含む値)の関係、表8は、前記鉛直荷重、被試験体水平力、及び測定誤差の関係を示している。本計算では、積層ゴム10の水平剛性が10.047kN/mmで、積層ゴム10の寸法が平面視1600mmx1600mm、厚さ3mmで33層、被試験体Tの水平抵抗力に応じてロードセルの剛性を調整した場合を示している。表8に示されるように、鉛直荷重の増加に関わらず測定誤差は一定であり、表2の直動ガイド方式や表6のローラガイド方式に比較して大幅に誤差が小さくなっている。尚、表8でも、検出水平荷重が小さいときに比較的誤差が大きいが、これは、検出水平荷重が小さいと、すなわち被試験体の水平抵抗力が小さいと、ロードセルの変形に伴う積層ゴム10の水平力の影響を強く受けるからである。   Table 7 shows the vertical load loaded on the test object T when the load test apparatus 1 according to the present invention shown in FIG. 1 is used, the horizontal force (true value) of the test object T, and the detected horizontal load. Table 8 shows the relationship between the vertical load, the test object horizontal force, and the measurement error. In this calculation, the horizontal rigidity of the laminated rubber 10 is 10.047 kN / mm, the dimensions of the laminated rubber 10 are 1600 mm × 1600 mm in plan view, 33 layers with a thickness of 3 mm, and the rigidity of the load cell is determined according to the horizontal resistance force of the DUT T. This shows the case of adjustment. As shown in Table 8, the measurement error is constant regardless of the increase in the vertical load, and the error is significantly smaller than the linear motion guide method in Table 2 and the roller guide method in Table 6. In Table 8, the error is relatively large when the detected horizontal load is small. This is because when the detected horizontal load is small, that is, when the horizontal resistance force of the test object is small, the laminated rubber 10 accompanying the deformation of the load cell. It is because it is strongly influenced by the horizontal force of the.

尚、上記実施の形態においては、本発明に係る負荷試験装置によって積層ゴム支承の水平方向の負荷荷重を測定する場合を例示したが、積層ゴム支承以外にも、鉛直方向と水平方向の荷重を同時に受け、水平変位に追従できる被試験体を対象とすることができる。   In the above embodiment, the case where the load load in the horizontal direction of the laminated rubber bearing is measured by the load test apparatus according to the present invention is illustrated. However, in addition to the laminated rubber bearing, the load in the vertical direction and the horizontal direction are also measured. It is possible to target a device under test that can simultaneously receive and follow a horizontal displacement.

次に、本発明に係る負荷試験装置の保持構造の他の例について、図6を参照しながら説明する。   Next, another example of the load test apparatus holding structure according to the present invention will be described with reference to FIG.

この保持構造31は、図1に示した積層ゴム10に代えて第1加圧板7と第2加圧板12との間に配置されるものであって、圧力容器32とピストン33との間に非圧縮性液体としての作動油34が充填され、ピストン33の小径部33aとの圧力容器32の内面とがシールリング35でシールされる。保持構造31の水平剛性は、図1に示したロードセル8、9の剛性の0.5%以下になるように内部構成を設定する。図示を省略するが、作動油34を外部から圧力容器32に導くための流路が圧力容器32に穿設され、圧力容器32には作動油34を送るためのポンプと圧力計等が設けられる。   The holding structure 31 is disposed between the first pressure plate 7 and the second pressure plate 12 instead of the laminated rubber 10 shown in FIG. 1, and is disposed between the pressure vessel 32 and the piston 33. The hydraulic oil 34 as an incompressible liquid is filled, and the small diameter portion 33 a of the piston 33 and the inner surface of the pressure vessel 32 are sealed with a seal ring 35. The internal structure is set so that the horizontal rigidity of the holding structure 31 is 0.5% or less of the rigidity of the load cells 8 and 9 shown in FIG. Although not shown, a flow path for guiding the hydraulic oil 34 from the outside to the pressure vessel 32 is formed in the pressure vessel 32, and the pressure vessel 32 is provided with a pump, a pressure gauge, and the like for sending the hydraulic oil 34. .

圧力容器32とピストン33との間にはストッパボルト36、37が設けられる。ストッパボルト36、37によって、圧力容器32に対するピストン33の水平方向及び上方の移動が規制される。尚、ストッパボルト36、37以外にも、図5に示したストッパ29のように、ピストン33の大径部33bを囲繞してピストン33の水平方向及び上方の移動を規制するストッパを設けることもできる。   Stopper bolts 36 and 37 are provided between the pressure vessel 32 and the piston 33. The stopper bolts 36 and 37 restrict the horizontal and upward movement of the piston 33 with respect to the pressure vessel 32. In addition to the stopper bolts 36 and 37, a stopper that restricts the horizontal and upward movement of the piston 33 by surrounding the large-diameter portion 33b of the piston 33 may be provided as in the stopper 29 shown in FIG. it can.

上記保持構造31を用いると、圧力容器32とピストン33の微小な水平方向の相対変位をシールリング35の弾性変形で吸収することで、積層ゴム10を用いた場合と同様に、第1加圧板7に保持構造31の水平変位が増加するに伴って増加する水平力が加わるだけであって、ロードセル8、9は可動ベース3と固定ベース11との間の摩擦力を検出することがない。また、鉛直方向アクチュエータ6による鉛直荷重の大きさ関わらず、保持構造31の水平変位が増加するに伴って増加する水平力がロードセル8、9に加わるだけであるため、保持構造31の水平変位が小さい場合には水平力測定の誤差が小さくなり、簡易な構成で水平抵抗力を高精度で測定することができる。 When the holding structure 31 is used, the first pressure plate is absorbed in the same manner as when the laminated rubber 10 is used by absorbing a small horizontal relative displacement between the pressure vessel 32 and the piston 33 by elastic deformation of the seal ring 35. 7, only the horizontal force that increases as the horizontal displacement of the holding structure 31 increases is applied, and the load cells 8 and 9 do not detect the frictional force between the movable base 3 and the fixed base 11. Further, regardless of the magnitude of the vertical load by the vertical actuator 6, since the horizontal force horizontal displacement increases with increase of the holding structure 31 is only applied to the load cell 8,9, the horizontal displacement of the holding structure 31 When is small, the error in horizontal force measurement is small, and the horizontal resistance force can be measured with high accuracy with a simple configuration.

また、保持構造31の水平剛性は、ロードセル8、9の剛性の0.5%以下であるため、測定の際に保持構造31はほとんど移動及び変形することがなく、保持構造31の設置による水平力測定の誤差は小さく、高精度の測定が可能になる。   In addition, since the horizontal rigidity of the holding structure 31 is 0.5% or less of the rigidity of the load cells 8 and 9, the holding structure 31 hardly moves and deforms during measurement, and the horizontal rigidity due to the installation of the holding structure 31. The error in force measurement is small and high-precision measurement is possible.

次に、本発明に係る負荷試験装置の保持構造の他の例について、図7を参照しながら説明する。   Next, another example of the load test apparatus holding structure according to the present invention will be described with reference to FIG.

この保持構造41も、図1に示した積層ゴム10に代えて第1加圧板7と第2加圧板12との間に配置されるものであって、圧力容器42の内部に非圧縮性液体としての作動油44が充填される。圧力容器42の上部42aと下部42bとは狭小部42cを介して一体化される。保持構造41の水平剛性は、図1に示したロードセル8、9の剛性の0.5%以下になるように内部構成を設定する。図示を省略するが、作動油44を外部から圧力容器42に導くための流路が圧力容器42に穿設され、流路を介して圧力容器42に作動油44を送るためのポンプと圧力計等が設けられる。   This holding structure 41 is also arranged between the first pressure plate 7 and the second pressure plate 12 in place of the laminated rubber 10 shown in FIG. 1, and has an incompressible liquid inside the pressure vessel 42. The hydraulic oil 44 is filled. The upper part 42a and the lower part 42b of the pressure vessel 42 are integrated through a narrow part 42c. The internal structure is set so that the horizontal rigidity of the holding structure 41 is 0.5% or less of the rigidity of the load cells 8 and 9 shown in FIG. Although not shown, a flow path for guiding the hydraulic oil 44 from the outside to the pressure vessel 42 is formed in the pressure vessel 42, and a pump and a pressure gauge for sending the hydraulic oil 44 to the pressure vessel 42 through the flow path Etc. are provided.

圧力容器42の上部42aと下部42bとの間にはストッパボルト46、47が設けられる。ストッパボルト46、47によって、圧力容器42の下部42bに対する上部42aの水平方向及び上方の移動が規制される。尚、ストッパボルト46、47以外にも、図5に示したストッパ29のように、圧力容器42の上部42aを囲繞して上部42aの水平方向及び上方の移動を規制するストッパを設けることもできる。   Stopper bolts 46 and 47 are provided between the upper part 42 a and the lower part 42 b of the pressure vessel 42. The stopper bolts 46 and 47 restrict the horizontal and upward movement of the upper part 42a with respect to the lower part 42b of the pressure vessel 42. In addition to the stopper bolts 46 and 47, a stopper that surrounds the upper portion 42a of the pressure vessel 42 and restricts the horizontal and upward movement of the upper portion 42a can be provided as in the stopper 29 shown in FIG. .

上記保持構造41を用いると、圧力容器42の上部42aと下部42bとの間の微小な水平方向の相対変位を狭小部42cの曲げ変形で吸収することで、積層ゴム10を用いた場合と同様に、図2(a)に示すように、第1加圧板7に保持構造41の水平変位が増加するに伴って増加する水平力が加わるだけであって、ロードセル8、9は可動ベース3と固定ベース11との間の摩擦力を検出することがない。また、鉛直方向アクチュエータ6による鉛直荷重の大きさ関わらず、保持構造41の水平変位が増加するに伴って増加する水平力がロードセル8、9に加わるだけであるため、保持構造41の水平変位が小さい場合には水平力測定の誤差が小さくなり、簡易な構成で水平抵抗力を高精度で測定することができる。 When the holding structure 41 is used, the minute horizontal relative displacement between the upper part 42a and the lower part 42b of the pressure vessel 42 is absorbed by the bending deformation of the narrow part 42c, so that it is the same as when the laminated rubber 10 is used. Further, as shown in FIG. 2A, only the horizontal force that increases as the horizontal displacement of the holding structure 41 increases is applied to the first pressure plate 7, and the load cells 8 and 9 are connected to the movable base 3. The frictional force between the fixed base 11 is not detected. Further, regardless of the magnitude of the vertical load by the vertical actuator 6, since the horizontal force horizontal displacement of the retaining structure 41 increases with increases only applied to the load cell 8,9, the horizontal displacement of the holding structure 41 When is small, the error in horizontal force measurement is small, and the horizontal resistance force can be measured with high accuracy with a simple configuration.

また、保持構造41の水平剛性は、ロードセル8、9の剛性の0.5%以下であるため、測定の際に保持構造41はほとんど移動及び変形することがなく、保持構造41の設置による水平力測定の誤差は小さく、高精度の測定が可能になる。   In addition, since the horizontal rigidity of the holding structure 41 is 0.5% or less of the rigidity of the load cells 8 and 9, the holding structure 41 hardly moves or deforms during measurement, and the horizontal rigidity due to the installation of the holding structure 41. The error in force measurement is small and high-precision measurement is possible.

次に、本発明に係る負荷試験装置の保持構造の他の例について、図8を参照しながら説明する。   Next, another example of the load test apparatus holding structure according to the present invention will be described with reference to FIG.

この保持構造51も、図1に示した積層ゴム10に代えて第1加圧板7と第2加圧板12との間に配置されるものであって、圧力容器を構成する下部52と上部53との間に非圧縮性液体としての作動油54が充填される。下部52と上部53との間には、第1Oリング55と、バックアップリング56と、第2Oリング57と、第3Oリング58とがシール手段として設けられる。保持構造51の水平剛性は、図1に示したロードセル8、9の剛性の0.5%以下になるように内部構成を設定する。図示を省略するが、作動油54を外部から下部52と上部53との間に導くための流路が下部52に穿設され、流路には作動油54を送るためのポンプと圧力計等が接続される。   This holding structure 51 is also disposed between the first pressure plate 7 and the second pressure plate 12 in place of the laminated rubber 10 shown in FIG. 1, and includes a lower portion 52 and an upper portion 53 that constitute a pressure vessel. In between, hydraulic oil 54 as an incompressible liquid is filled. Between the lower part 52 and the upper part 53, the 1st O-ring 55, the backup ring 56, the 2nd O-ring 57, and the 3rd O-ring 58 are provided as a sealing means. The internal structure is set so that the horizontal rigidity of the holding structure 51 is 0.5% or less of the rigidity of the load cells 8 and 9 shown in FIG. Although not shown, a flow path for guiding the hydraulic oil 54 from the outside between the lower part 52 and the upper part 53 is formed in the lower part 52, and a pump, a pressure gauge, etc. for sending the hydraulic oil 54 to the flow path are provided. Is connected.

下部52と上部53との間には、ストッパボルト59、60が設けられる。ストッパボルト59、60によって、下部52に対する上部53の水平方向及び上方の移動が規制される。尚、ストッパボルト59、60以外にも、図5に示したストッパ29のように、上部53を囲繞して上部53の水平方向及び上方の移動を規制するストッパを設けることもできる。   Stopper bolts 59 and 60 are provided between the lower part 52 and the upper part 53. The stopper bolts 59 and 60 restrict the horizontal and upward movement of the upper portion 53 relative to the lower portion 52. In addition to the stopper bolts 59 and 60, a stopper that surrounds the upper portion 53 and restricts the horizontal and upward movement of the upper portion 53 can be provided, as in the stopper 29 shown in FIG.

上記保持構造51を用いると、上部53と下部52との間の微小な水平方向の相対変位を第1〜3のOリング55、57、58の変形で吸収することで、積層ゴム10を用いた場合と同様に、図2(a)に示すように、第1加圧板7に保持構造51の水平変位が増加するに伴って増加する水平力が加わるため、ロードセル8、9は可動ベース3と固定ベース11との間の摩擦力を検出することがない。また、鉛直方向アクチュエータ6による鉛直荷重の大きさ関わらず、保持構造51の水平変位が増加するに伴って増加する水平力がロードセル8、9に加わるだけであるため、保持構造51の水平変位が小さい場合には水平力測定の誤差が小さくなり、簡易な構成で水平抵抗力を高精度で測定することができる。 When the holding structure 51 is used, the laminated rubber 10 can be used by absorbing the minute horizontal relative displacement between the upper portion 53 and the lower portion 52 by the deformation of the first to third O-rings 55, 57, 58. As shown in FIG. 2A, since the horizontal force that increases as the horizontal displacement of the holding structure 51 increases is applied to the first pressure plate 7 as shown in FIG. And the frictional force between the fixed base 11 is not detected. Further, regardless of the magnitude of the vertical load by the vertical actuator 6, since the horizontal force horizontal displacement increases with increase of the holding structure 51 is only applied to the load cell 8,9, the horizontal displacement of the holding structure 51 When is small, the error in horizontal force measurement is small, and the horizontal resistance force can be measured with high accuracy with a simple configuration.

また、保持構造51の水平剛性は、ロードセル8、9の剛性の0.5%以下であるため、測定の際に保持構造51はほとんど移動及び変形することがなく、保持構造51の設置による水平力測定の誤差は小さく、高精度の測定が可能になる。   In addition, since the horizontal rigidity of the holding structure 51 is 0.5% or less of the rigidity of the load cells 8 and 9, the holding structure 51 hardly moves and deforms during measurement, and the horizontal structure due to the installation of the holding structure 51. The error in force measurement is small and high-precision measurement is possible.

尚、上記実施形態においては、保持構造31、41、51を図1の第1加圧板7と第2加圧板12との間に配置し、被試験体Tを可動ベース3と第1加圧板7との間に配置した場合について説明したが、この位置関係を逆にし、保持構造31、41、51を可動ベース3と第1加圧板7との間に配置し、被試験体Tを第1加圧板7と第2加圧板12との間に配置することも可能であり、その場合にも上記と同様の作用効果を奏する。   In the above embodiment, the holding structures 31, 41, 51 are disposed between the first pressure plate 7 and the second pressure plate 12 in FIG. 1, and the object T to be tested is the movable base 3 and the first pressure plate. However, the positional relationship is reversed, the holding structures 31, 41, 51 are arranged between the movable base 3 and the first pressure plate 7, and the device under test T is It is also possible to arrange between the first pressurizing plate 7 and the second pressurizing plate 12, and in this case also, the same effects as described above are obtained.

また、上記積層ゴム10や保持構造31、41、51以外にも、その上部と下部との間の水平方向の相対変位の大きさに比例した水平力、又は前記水平方向の相対変位が増加するに伴って増加する水平力が隣接する第1加圧部材7と第2加圧部材12等に付加することができる構造であれば種々のものを採用することができる。   In addition to the laminated rubber 10 and the holding structures 31, 41, 51, the horizontal force proportional to the magnitude of the horizontal relative displacement between the upper part and the lower part, or the horizontal relative displacement increases. Various structures can be adopted as long as the horizontal force that increases with the pressure can be applied to the adjacent first pressure member 7 and second pressure member 12.

1 負荷試験装置
2 フレーム
3 可動ベース
4 水平方向アクチュエータ
5 ローラ
6 鉛直方向アクチュエータ
7 第1加圧板
8、9 ロードセル
10 積層ゴム
10a 上フランジ部
10b 突出部
11 固定ベース
12 第2加圧板
12a、12b 垂下部
13 ローラ
21 第2加圧板
21a、21b 垂下部
22、23 ロードセル
24 第1加圧板
24a、24b 立上部
25 通しボルト
26 第2加圧板
26a 垂下部
27 ロードセル
28 第1加圧板
28a 立状部
29 ストッパ
29a 立設部
29b 突出部
31 保持構造
32 圧力容器
33 ピストン
33a 小径部
33b 大径部
33c、33d 座繰り部
34 作動油
35 シールリング
36、37 ストッパボルト
41 保持構造
42 圧力容器
42a 上部
42b 下部
42c 狭小部
42d、42e 座繰り部
44 作動油
46、47 ストッパボルト
51 保持構造
52 下部
53 上部
53a、53b 座繰り部
54 作動油
55 第1Oリング
56 バックアップリング
57 第2Oリング
58 第3Oリング
59、60 ストッパボルト
T 被試験体
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Load test apparatus 2 Frame 3 Movable base 4 Horizontal direction actuator 5 Roller 6 Vertical direction actuator 7 1st pressurization board 8, 9 Load cell 10 Laminated rubber 10a Upper flange part 10b Protrusion part 11 Fixed base 12 2nd pressurization board 12a, 12b Hanging Part 13 Roller 21 Second pressure plate 21a, 21b Hanging portion 22, 23 Load cell 24 First pressure plate 24a, 24b Upright portion 25 Through bolt 26 Second pressure plate 26a Hanging portion 27 Load cell 28 First pressure plate 28a Standing portion 29 Stopper 29a Standing part 29b Protruding part 31 Holding structure 32 Pressure vessel 33 Piston 33a Small diameter part 33b Large diameter part 33c, 33d Countersink part 34 Hydraulic oil 35 Seal ring 36, 37 Stopper bolt 41 Holding structure 42 Pressure container 42a Upper part 42b Lower part 42c Narrow part 42d, 42e Countersink part 4 Hydraulic fluid 46, 47 stopper bolt 51 holding structure 52 bottom 53 top 53a, 53b spot facing portion 54 hydraulic fluid 55 first 1O ring 56 back-up ring 57 first 2O ring 58 first 3O ring 59,60 stopper bolt T test object

Claims (9)

被試験体が載置され、固定ベースに対して水平方向に移動可能な可動ベースと、
該可動ベースに水平方向の荷重を加える水平方向アクチュエータと、
前記被試験体の上方に位置し、該被試験体の上面に当接する第1加圧部材と、
積層ゴムからなり、該第1加圧部材に載置される保持構造と、
該保持構造の上方に位置し、該保持構造の上面に当接する第2加圧部材と、
該第2加圧部材に鉛直方向の荷重を加える鉛直方向アクチュエータと、
前記第1加圧部材と前記第2加圧部材との間に介在し、水平方向の負荷荷重を測定するロードセルとを備え、
前記保持構造は、該保持構造の上部と下部との間の水平方向の相対変位が増加するに伴って増加する水平力を前記第1加圧部材及び前記第2加圧部材に付加することを特徴とする負荷試験装置。
A movable base on which a device under test is placed and movable in a horizontal direction with respect to the fixed base;
A horizontal actuator for applying a horizontal load to the movable base;
A first pressure member located above the device under test and in contact with the upper surface of the device under test;
A holding structure made of laminated rubber and placed on the first pressure member;
A second pressure member positioned above the holding structure and abutting against the upper surface of the holding structure;
A vertical actuator for applying a vertical load to the second pressure member;
A load cell interposed between the first pressurizing member and the second pressurizing member and measuring a load in a horizontal direction,
The holding structure applies a horizontal force that increases as the relative displacement in the horizontal direction between the upper portion and the lower portion of the holding structure increases to the first pressure member and the second pressure member. A characteristic load testing device.
被試験体が載置され、固定ベースに対して水平方向に移動可能な可動ベースと、A movable base on which a device under test is placed and movable in a horizontal direction with respect to the fixed base;
該可動ベースに水平方向の荷重を加える水平方向アクチュエータと、A horizontal actuator for applying a horizontal load to the movable base;
前記被試験体の上方に位置し、該被試験体の上面に当接する第1加圧部材と、A first pressure member located above the device under test and in contact with the upper surface of the device under test;
非圧縮性液体が充填された圧力容器からなり、該第1加圧部材に載置される保持構造と、A holding structure comprising a pressure vessel filled with an incompressible liquid and placed on the first pressure member;
該保持構造の上方に位置し、該保持構造の上面に当接する第2加圧部材と、A second pressure member positioned above the holding structure and abutting against the upper surface of the holding structure;
該第2加圧部材に鉛直方向の荷重を加える鉛直方向アクチュエータと、A vertical actuator for applying a vertical load to the second pressure member;
前記第1加圧部材と前記第2加圧部材との間に介在し、水平方向の負荷荷重を測定するロードセルとを備え、A load cell interposed between the first pressurizing member and the second pressurizing member and measuring a load in a horizontal direction,
前記保持構造は、該保持構造の上部と下部との間の水平方向の相対変位が増加するに伴って増加する水平力を前記第1加圧部材及び前記第2加圧部材に付加することを特徴とする負荷試験装置。The holding structure applies a horizontal force that increases as the relative displacement in the horizontal direction between the upper portion and the lower portion of the holding structure increases to the first pressure member and the second pressure member. A characteristic load testing device.
前記保持構造の水平剛性が前記ロードセルの水平剛性の0.5%以下であることを特徴とする請求項1又は2に記載の負荷試験装置。   3. The load test apparatus according to claim 1, wherein a horizontal rigidity of the holding structure is 0.5% or less of a horizontal rigidity of the load cell. 保持構造が載置され、固定ベースに対して水平方向に移動可能な可動ベースと、A movable base on which a holding structure is mounted and movable in a horizontal direction with respect to the fixed base;
該可動ベースに水平方向の荷重を加える水平方向アクチュエータと、A horizontal actuator for applying a horizontal load to the movable base;
前記保持構造の上方に位置し、該保持構造の上面に当接する第1加圧部材と、A first pressure member located above the holding structure and abutting against the upper surface of the holding structure;
該第1加圧部材に載置される被試験体と、A device under test placed on the first pressure member;
該被試験体の上方に位置し、該被試験体の上面に当接する第2加圧部材と、A second pressure member located above the device under test and in contact with the upper surface of the device under test;
該第2加圧部材に鉛直方向の荷重を加える鉛直方向アクチュエータと、A vertical actuator for applying a vertical load to the second pressure member;
前記第1加圧部材と前記第2加圧部材との間に介在し、水平方向の負荷荷重を測定するロードセルとを備え、A load cell interposed between the first pressurizing member and the second pressurizing member and measuring a load in a horizontal direction,
前記保持構造は、該保持構造の上部と下部との間の水平方向の相対変位が増加するに伴って増加する水平力を前記可動ベース及び前記第1加圧部材に付加することを特徴とする負荷試験装置。The holding structure applies a horizontal force that increases as the relative displacement in the horizontal direction between the upper part and the lower part of the holding structure increases to the movable base and the first pressure member. Load test equipment.
前記保持構造の水平剛性が前記ロードセルの水平剛性の0.5%以下であることを特徴とする請求項4に記載の負荷試験装置。The load test apparatus according to claim 4, wherein a horizontal rigidity of the holding structure is 0.5% or less of a horizontal rigidity of the load cell. 前記保持構造は積層ゴムであることを特徴とする請求項又はに記載の負荷試験装置。 Load test apparatus according to claim 4 or 5, wherein the retaining structure is a laminated rubber. 前記保持構造は非圧縮性液体が充填された圧力容器であることを特徴とする請求項又はに記載の負荷試験装置。 6. The load test apparatus according to claim 4 or 5 , wherein the holding structure is a pressure vessel filled with an incompressible liquid. 前記保持構造を鉛直方向に貫通し、該保持構造に隣接する部材に固定される通しボルトを備えることを特徴とする請求項1乃至のいずれかに記載の負荷試験装置。 Load test apparatus according to any one of claims 1 to 7 wherein the holding structure penetrating in a vertical direction, characterized in that it comprises a through bolt which is fixed to the member adjacent to the holding structure. 前記保持構造の上方に位置する前記第1加圧部材又は前記第2加圧部材に固定され、前記保持構造の上部を囲繞することにより、前記保持構造の上部と下部の間隔が拡大するのを規制するストッパを備えることを特徴とする請求項1乃至のいずれかに記載の負荷試験装置。 The space between the upper part and the lower part of the holding structure is increased by being fixed to the first pressure member or the second pressure member located above the holding structure and surrounding the upper part of the holding structure. load test apparatus according to any one of claims 1 to 7, characterized in that it comprises a stopper for regulating.
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