专利名称：刚度不对称结构水平加载的试验装置的制作方法
技术领域：
本实用新型为ー种刚度不对称结构水平加载的试验装置，属于建筑结构试验技术领域。
背景技术：
目前工程结构试验的规模越来越大，除了单个构件的试验外，不断有对整体结构或子结构进行大比例试验的要求。在抗震试验中，往往以水平低周反复加载模拟实际结构受地震作用的情況。对于结构自身刚度相对于水平加载点左右两侧完全相同的对称结构试件，试验方法较为成熟，采用在同一水平高度位置设置分配梁、单点加载即可；而对于两侧刚度不相同的不对称结构，如果采用上述方法施加水平力，因试件在水平加载平面外的不対称性，在试验中势必出现难以控制的扭转变形，从而无法控制水平加载，致使不能将试验进行下去。因此，需要有针对这种刚度不对称结构进行水平加载的试验装置。这对完善エ·程结构试验研究方法有着重要的意义。
发明内容本实用新型的目的是针对上述实际需要，提出ー种刚度不对称结构水平加载的试验装置，可以应用于建筑结构试验中，研究试件的受カ变形性能。本实用新型采取如下技术方案ー种刚度不对称结构水平加载的试验装置，其主要由承カ系统、竖向加载系统和水平加载系统组成；承カ系统包括作为试验室固定设施的反カ墙和台座、固定在台座上的支架和固定在支架上并位于待测结构试件上方的反力梁。竖向加载系统包括竖向カ千斤顶、竖向カ传感器、加载分配梁和水平滑动支座；竖向力千斤顶的底座通过水平滑动支座倒置连接于反力梁下表面；竖向力千斤顶的油缸伸出端连接竖向力传感器后，向下作用于固定在台座上的待测结构试件，对待测结构试件顶部直接施加或通过加载分配梁施加竖向力；水平加载系统按试验所要求的水平高度设置，对待测结构试件施加水平荷载，在同一水平高度设置两个或两个以上，且均可相互独立控制加载；每个水平加载系统包括水平力千斤顶、水平カ传感器、铰链连接件和由水平加载梁和螺杆螺母组成的水平カ传递装置；每个水平加载系统的水平カ传递装置通过用前后两侧的水平加载梁和螺杆螺母将待测结构试件夹紧的方式固定在待测结构试件上，确保能将往复作用的水平カ传递于试件，水平力千斤顶在一端与反カ墙固定，另一端通过水平力传感器和铰链连接件与水平カ传递装置相连，可以实现对待测结构试件独立控制施加水平作用力和量测位移；以这种方式设置的各水平加载系统共同形成能控制待测结构试件平动或扭转的水平加载装置。该试验装置构造简单、设置合理，试验过程中可控性强，可用来对刚度不对称结构试件实施水平加载，直至完成试验。
[0007]图I是框架与填充墙框架组成的子结构试件试验加载装置示意图；图2是框架与填充墙框架组成的子结构试件水平加载系统俯视图；图3是框架与填充墙框架组成的子结构试件水平カ传递装置局部详图；图中1、台座，2、反カ墙，3、反力梁，4、支架，5、地锚螺栓，6、竖向カ千斤顶，7、竖向カ传感器，8、竖向加载分配梁，9、水平滑动支座，10、水平力千斤顶，11、水平カ传感器，12、水平加载梁，13、铰链连接件，14、螺杆螺母，15、框架与填充墙框架组成的子结构试件，16、填充墙框架，17、右框架，18、前端框架，19、后端框架。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型作进ー步说明实施例I本实施例中的待测结构为框架与填充墙框架组成的子结构试件15。用作框架与填充墙框架组成的子结构在水平カ往复作用下的拟静カ试验时，其加载装置如图I所示，由承カ系统、前端竖向加载系统、后端竖向加载系统、左部水平加载系统、右部水平加载系统组成。承力系统分为台座I、台座I右侧的反カ墙2、固定在台座I上的支架4、固定在支架4上部的反力梁3。前端竖向加载系统主要由竖向カ千斤顶6、竖向カ传感器7、竖向加载分配梁8和水平滑动支座9构成。竖向カ千斤顶6的位置与框架与填充墙框架组成的子结构试件15加载平面外的前端框架18的顶部位置相对应。竖向カ千斤顶6设置于在框架与填充墙框架组成的子结构试件15水平加载平面外的前端框架18的两柱顶之间的上方；竖向力千斤顶6的底座通过水平滑动支座9倒置连接于支架4上的反力梁3的下表面，使之可以发生沿水平加载方向的滑动。竖向力千斤顶6的油缸伸出端通过所连接的竖向カ传感器7作用在放置于前端框架18左右两端的柱顶的竖向加载分配梁8上，将竖向压力施加于柱顶，并实现对竖向压カ的量測。后端竖向加载系统以与前端竖向加载系统的相同构成及传カ方式，将竖向压カ施加于后端框架19左右两端的柱顶，并实现对竖向压カ的量測。左部水平加载系统由水平力千斤顶10、水平力传感器11、铰链连接件13及由水平加载梁12和螺杆螺母14等组成的水平カ传递装置构成。水平加载系统的水平カ传递装置通过用前后两侧的水平加载梁12和螺杆螺母14将框架与填充墙框架组成的子结构试件15夹紧的方式固定在试件水平加载平面内的填充墙框架16上部预定位置，确保能将往复作用的水平力传递于填充墙框架16。水平力千斤顶10在一端与反カ墙2固定连接于预定的水平高度，另一端通过水平力传感器11和铰链连接件13与框架与填充墙框架组成的子结构试件15加载平面内的填充墙框架16相应水平高度位置的水平カ传递装置相连，可以对框架与填充墙框架组成的子结构试件15的填充墙框架16独立施加水平作用力，并实现控制与量測。右部水平加载系统以与左部水平加载系统的相同构成及传カ方式，对水平加载平面内的右框架17独立施加水平作用力，并实现控制与量测。水平加载系统的俯视图如图2所示，同一高度设置两个相互独立的水平力加载系统，按预定的水平高度将左部水平加载系统的水平力千斤顶10在一端与反カ墙2固定连接，另一端通过水平力传感器11与设置在框架与填充墙框架组成的子结构试件15加载平面内的填充墙框架16相应水平高度位置的水平加载梁12相连。右部水平加载系统与左部水平加载系统有相同构成及传カ方式。[0016]水平カ传递装置局部详图如图3所示，它由水平加载梁12、铰链连接件13及螺杆螺母14等组成。水平加载梁12与钢板焊接而成，钢板上钻孔，加工成如图形状，通过铰链连接件13与水平力传感器11铰接，只能产生转动。上述的对实施例的描述是为便于该技术领域的普通技术人员能理解和应用本实用新型，根据需要对该实施例做出各种修改，并把在此说明的一般原理应用到其他实施例中。因此，本实用新型不限于这里的实施例，根据本实用新型的掲示，对于本实用新型做出的改进和修改都应该在本实用新型的保护范围之 内。
权利要求1. ー种刚度不对称结构水平加载的试验装置，其特征在于其主要由承カ系统、竖向加载系统和水平加载系统组成；承カ系统包括作为试验室固定设施的反カ墙和台座、固定在台座上的支架和固定在支架上并位于待测结构试件上方的反力梁；竖向加载系统包括竖向力千斤顶、竖向カ传感器、加载分配梁和水平滑动支座；竖向カ千斤顶的底座通过水平滑动支座倒置连接于反力梁下表面；竖向力千斤顶的油缸伸出端连接竖向力传感器后，向下作用于固定在台座上的待测结构试件，对待测结构试件顶部直接施加或通过加载分配梁施加竖向カ；水平加载系统按试验所要求的水平高度设置，对待测结构试件施加水平荷载，在同一水平高度设置两个或两个以上，且均可相互独立控制加载；每个水平加载系统包括水平力千斤顶、水平カ传感器、铰链连接件和由水平加载梁和螺杆螺母组成的水平力传递装置；每个水平加载系统的水平カ传递装置通过用前后两侧的水平加载梁和螺杆螺母将待测结构试件夹紧的方式固定在待测结构试件上，确保能将往复作用的水平カ传递于试件，水平力千斤顶在一端与反カ墙固定，另一端通过水平力传感器和铰链连接件与水平力传递装置相连，可以实现对待测结构试件独立控制施加水平作用力和量测位移；以这种方式设置的各水平加载系统共同形成能控制待测结构试件平动或扭转的水平加载装置。
专利摘要本实用新型为一种刚度不对称结构水平加载的试验装置，属于建筑结构试验技术领域。试验装置由承力系统、竖向加载系统和水平加载系统组成。承力系统包括反力墙、台座、支架、反力梁。竖向加载系统包括竖向力千斤顶、竖向力传感器、加载分配梁和水平滑动支座。水平加载系统在同一水平高度设置两个或两个以上，且均可独立控制加载；每个水平加载系统包括水平力千斤顶、水平力传感器、铰链连接件和由加载梁和螺杆螺母组成的水平力传递装置。本实用新型的试验装置构造组成合理，可控性强，可用于完成各类刚度不对称结构的水平加载试验。
文档编号G01N3/32GK202661344SQ20122028505
公开日2013年1月9日 申请日期2012年6月14日 优先权日2012年6月14日
发明者赵均, 徐金蓓, 曾明, 李月, 侯鹏程 申请人:北京工业大学