一种双L形梁与平行四连杆协同作用的加载试验装置

本发明属于土木工程拟静力试验领域，具体涉及一种双l形梁与平行四连杆协同作用的加载试验装置。

背景技术：

1、拟静力试验又称低周反复荷载试验，是指对结构或结构构件施加多次往复循环作用的静力试验，是使结构或结构构件在正反两个方向重复加载和卸载的过程，用以模拟地震时结构在往复振动中的受力特点和变形特点。在进行拟静力试验时，常用到的试验装置由试验台座、反力墙、门架、往复作动器、千斤顶等组合而成。反力墙虽然在静力测试中具有重要作用，但存在成本高、安装复杂、使用寿命短、使用空间受限等缺点。在放置试件时，需根据试件高度调整l形加载梁的高度，将l形加载梁抬高是一项非常复杂且安全隐患极大的工作。在拟静力试验过程中，试件受往复力作用下会产生水平推/拉力以及的顺/逆时针弯矩，而弯矩的产生会导致试件受弯，不符合结构在地震作用下的受力状态。在拟静力试验过程中，如果l形梁与平行四连杆装置无法协同工作或者协同性较差，会严重影响试验的准确性。

技术实现思路

1、本发明提供一种双l形梁与平行四连杆协同作用的加载试验装置，能够有效解决在拟静力试验过程中试件受弯引起的结果不准确问题。

2、本发明的技术方案如下：

3、一种双l形梁与平行四连杆协同作用的加载试验装置，包括l形底梁、l形加载梁、平行四连杆机构、龙门架、滑轮抬升机构、水平滑块、竖向液压千斤顶和水平作动器，l形底梁的长边设置在地面上，l形加载梁设于l形底梁上方，l形加载梁与l形底梁通过平行四连杆机构连接在一起；所述龙门架由四根立柱和顶板组成，四根立柱设置在地面上且l形底梁的长边前后各设置两根立柱，所述顶板设置在四根立柱的顶端；滑轮抬升机构安装在所述顶板上方，水平滑块安装在所述顶板下方；竖向液压千斤顶的固定端与水平滑块固定连接，竖向液压千斤顶的自由端与l形加载梁的长边固定连接，通过l形加载梁对试件施加竖向压力；水平作动器的固定端与l形底梁的短边固定连接，水平作动器的自由端与l形加载梁的短边固定连接。

4、进一步地，所述的双l形梁与平行四连杆协同作用的加载试验装置，平行四连杆机构包括连接铰a、连接铰b、连接铰c、连接铰d、连接铰e、连接铰f、连杆ac、连杆bd、连杆ce、连杆df和连接横梁cd；连接铰a连接连杆ac与l形底梁，连接铰b连接连杆bd与l形底梁，连接铰c连接连杆ac与连杆ce，连接铰d连接连杆bd与连杆df，连接铰e连接连杆ce与l形加载梁，连接铰f连接连杆df与l形加载梁，连接横梁cd两端为连接铰c和连接铰d。

5、进一步地，所述的双l形梁与平行四连杆协同作用的加载试验装置，连杆ac、连杆bd、连杆ce、连杆df均为工字形型钢，连杆ac、连杆bd、连杆ce、连杆df的长度、截面厚度相同；连接横梁cd为组合型钢。

6、进一步地，所述的双l形梁与平行四连杆协同作用的加载试验装置，所述立柱为工字形型钢，所述立柱下方设置底座。

7、进一步地，所述的双l形梁与平行四连杆协同作用的加载试验装置，滑轮抬升机构包括前三脚架、后三角架、搭接杆、滑轮组、旋转线轴、钢绞线ⅰ、钢绞线ⅱ、钢绞线ⅲ、定滑轮ⅱ、定滑轮ⅲ、左挂钩和右挂钩；前三脚架及后三角架的两个底脚固定设置在所述顶板上，所述搭接杆的两端分别与前三脚架及后三角架的顶角固定连接，前三脚架、后三角架以及搭接杆组合成滑轮组吊放组架；所述滑轮组由一个定滑轮ⅰ和一个动滑轮组成，定滑轮ⅰ吊放在所述搭接杆上；所述旋转线轴固定设置在所述顶板上；钢绞线ⅰ的一端与定滑轮ⅰ固定连接，钢绞线ⅰ先向下缠绕在所述动滑轮上、再向上缠绕在定滑轮ⅰ上、最后缠绕到所述旋转线轴上且钢绞线ⅰ的另一端与所述旋转线轴固定连接；所述旋转线轴可进行人为调控，抬高l形加载梁时所述旋转线轴自动将钢绞线ⅰ缠绕在其轴杆上，降低l形加载梁时所述旋转线轴自动将钢绞线ⅰ从其轴杆上放出；定滑轮ⅰ可以改变抬升l形加载梁的拉力方向，所述动滑轮可以节省抬升l形加载梁的力；定滑轮ⅱ固定设置在所述顶板左端，定滑轮ⅲ固定设置在所述顶板右端，左挂钩固定设置在l形加载梁的长边左部，右挂钩固定设置在l形加载梁的长边右部；钢绞线ⅱ及钢绞线ⅲ的一端与所述动滑轮固定连接，钢绞线ⅱ通过定滑轮ⅱ后其另一端与左挂钩连接，钢绞线ⅲ通过定滑轮ⅲ后其另一端与右挂钩连接。

8、进一步地，所述的双l形梁与平行四连杆协同作用的加载试验装置，所述顶板的下表面为光滑表面且设有滑动导轨，所述水平滑块的上表面为光滑表面且设有滑动凸起，所述滑动凸起与所述滑动轨道配合安装在一起。

9、进一步地，所述的双l形梁与平行四连杆协同作用的加载试验装置，所述光滑表面材料为聚四氟乙烯。

10、本发明的有益效果为：本发明克服了现有的技术难题，通过l形底梁的短边代替反力墙，解决反力墙安装复杂、使用空间受限的问题；采用平行四连杆机构可有效解决在拟静力试验过程中试件受弯引起的结果不准确问题；通过双l形梁与平行四连杆机构协同工作，解决试件受往复力作用下会产生顺/逆时针弯矩的问题；通过活动铰连接l形梁与平行四连杆机构以及平行四连杆机构中的连杆，解决l形梁与平行四连杆机构无法协同工作或者协同性较差的问题；采用滑轮抬升机构抬高l形加载梁，便于放置试件，可有效简化放置试件的步骤并降低安全隐患，解决放置试件操作复杂的问题。本发明用于剪力墙结构的拟静力试验，也可用于混凝土梁、混凝土柱、钢结构桁架等构件进行拟静力试验，提高了通用性。

技术特征：

1.一种双l形梁与平行四连杆协同作用的加载试验装置，其特征在于，包括l形底梁、l形加载梁、平行四连杆机构、龙门架、滑轮抬升机构、水平滑块、竖向液压千斤顶和水平作动器，l形底梁的长边设置在地面上，l形加载梁设于l形底梁上方，l形加载梁与l形底梁通过平行四连杆机构连接在一起；所述龙门架由四根立柱和顶板组成，四根立柱设置在地面上且l形底梁的长边前后各设置两根立柱，所述顶板设置在四根立柱的顶端；滑轮抬升机构安装在所述顶板上方，水平滑块安装在所述顶板下方；竖向液压千斤顶的固定端与水平滑块固定连接，竖向液压千斤顶的自由端与l形加载梁的长边固定连接；水平作动器的固定端与l形底梁的短边固定连接，水平作动器的自由端与l形加载梁的短边固定连接。

2.根据权利要求1所述的双l形梁与平行四连杆协同作用的加载试验装置，其特征在于，平行四连杆机构包括连接铰a、连接铰b、连接铰c、连接铰d、连接铰e、连接铰f、连杆ac、连杆bd、连杆ce、连杆df和连接横梁cd；连接铰a连接连杆ac与l形底梁，连接铰b连接连杆bd与l形底梁，连接铰c连接连杆ac与连杆ce，连接铰d连接连杆bd与连杆df，连接铰e连接连杆ce与l形加载梁，连接铰f连接连杆df与l形加载梁，连接横梁cd两端为连接铰c和连接铰d。

3.根据权利要求2所述的双l形梁与平行四连杆协同作用的加载试验装置，其特征在于，连杆ac、连杆bd、连杆ce、连杆df均为工字形型钢，连杆ac、连杆bd、连杆ce、连杆df的长度、截面厚度相同；连接横梁cd为组合型钢。

4.根据权利要求1所述的双l形梁与平行四连杆协同作用的加载试验装置，其特征在于，所述立柱为工字形型钢，所述立柱下方设置底座。

5.根据权利要求1所述的双l形梁与平行四连杆协同作用的加载试验装置，其特征在于，滑轮抬升机构包括前三脚架、后三角架、搭接杆、滑轮组、旋转线轴、钢绞线ⅰ、钢绞线ⅱ、钢绞线ⅲ、定滑轮ⅱ、定滑轮ⅲ、左挂钩和右挂钩；前三脚架及后三角架的两个底脚固定设置在所述顶板上，所述搭接杆的两端分别与前三脚架及后三角架的顶角固定连接，前三脚架、后三角架以及搭接杆组合成滑轮组吊放组架；所述滑轮组由一个定滑轮ⅰ和一个动滑轮组成，定滑轮ⅰ吊放在所述搭接杆上；所述旋转线轴固定设置在所述顶板上；钢绞线ⅰ的一端与定滑轮ⅰ固定连接，钢绞线ⅰ先向下缠绕在所述动滑轮上、再向上缠绕在定滑轮ⅰ上、最后缠绕到所述旋转线轴上且钢绞线ⅰ的另一端与所述旋转线轴固定连接；定滑轮ⅱ固定设置在所述顶板左端，定滑轮ⅲ固定设置在所述顶板右端，左挂钩固定设置在l形加载梁的长边左部，右挂钩固定设置在l形加载梁的长边右部；钢绞线ⅱ及钢绞线ⅲ的一端与所述动滑轮固定连接，钢绞线ⅱ通过定滑轮ⅱ后其另一端与左挂钩连接，钢绞线ⅲ通过定滑轮ⅲ后其另一端与右挂钩连接。

6.根据权利要求1所述的双l形梁与平行四连杆协同作用的加载试验装置，其特征在于，所述顶板的下表面为光滑表面且设有滑动导轨，所述水平滑块的上表面为光滑表面且设有滑动凸起，所述滑动凸起与所述滑动轨道配合安装在一起。

7.根据权利要求6所述的双l形梁与平行四连杆协同作用的加载试验装置，其特征在于，所述光滑表面材料为聚四氟乙烯。

技术总结
本发明涉及一种双L形梁与平行四连杆协同作用的加载试验装置。技术方案如下：包括L形底梁、L形加载梁、平行四连杆机构、龙门架、滑轮抬升机构、水平滑块、竖向液压千斤顶和水平作动器，L形底梁设置在地面上，L形加载梁与L形底梁通过平行四连杆机构连接；龙门架由四根立柱和顶板组成，滑轮抬升机构安装在顶板上方，水平滑块安装在顶板下方；竖向液压千斤顶的固定端与水平滑块固定连接，竖向液压千斤顶的自由端与L形加载梁固定连接，通过L形加载梁对试件施加竖向压力；水平作动器的固定端与L形底梁固定连接，水平作动器的自由端与L形加载梁固定连接。本发明能够解决在拟静力试验过程中试件受弯引起的结果不准确问题。

技术研发人员：徐春一,王凯乐,阎磊
受保护的技术使用者：沈阳建筑大学
技术研发日：
技术公布日：2024/1/22