一种适用于榫卯木节点的拟静力试验加载装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术提供了一种适用于榫卯木节点的拟静力试验加载装置，包括定位装置、抱紧装置以及驱动装置，定位装置用于为该榫卯木节点提供带卯口的木柱的固定；抱紧装置用于为该榫卯木节点提供带榫头的木梁的夹持；驱动装置驱动臂的自由端经连接件与所述抱紧装置相连接；连接件具有一与所述木梁走向相平行的滑槽，以及限位于所述滑槽内并可沿该滑槽滑移的轴杆，轴杆与抱紧装置固定连接。该装置克服了常见的榫头拔出受限、破坏模式与实际不符、难以得到节点弯矩‑曲率曲线下降段等缺陷，能够实现木梁不断拔榫的破坏模式，荷载施加方便、稳定性高、适应性强。

Pseudo static test loading device suitable for tenon and mortise wood joint

The utility model provides a quasi static test loading device suitable for wood tenon joints, including positioning device, clamping device and a driving device, the positioning device for the wood tenon nodes provide bases of export wooden fixed; holding device for providing clamping tenon with beams for the wood tenon node; the free end of the driving arm driving device is connected by the connecting piece and the connecting piece is provided with a holding device; and the beams to the chutes are parallel, and limited in the shaft along the sliding groove of the sliding slot and is fixedly connected with the shaft and the clamping device. The device overcomes the common failure mode is limited, tenon pulled out inconsistent with actual difficult to obtain joint moment curvature curve descent segment defects, failure mode can realize continuous beams Stubbs mortise, loading convenient, high stability and strong adaptability.

【技术实现步骤摘要】
一种适用于榫卯木节点的拟静力试验加载装置
本技术涉及土木工程
，尤其涉及一种适用于榫卯木节点的拟静力试验加载装置。
技术介绍
我国传统木结构建筑主要采用榫卯连接，所谓榫卯连接是将梁端做成榫头形式，将柱身做成卯口形式，将榫头插入卯口中，从而形成的一种凹凸结合的特殊连接体系。一般认为，这种构件的连接方式，使得中国传统的木结构建筑成为超越了当代建筑排架、框架或者刚架的特殊柔性结构体，不但可以承受较大的荷载，而且允许产生一定的变形，在地震荷载下通过变形吸收地震能量，减小结构的地震响应。随着使用年限的增长，现存木结构古代建筑中木材材性不断退化，各种自然和人为因素也降低了节点的力学性能，威胁结构的安全。因此，开展榫卯节点抗震性能研究、准确掌握中国榫卯木结构建筑的抗震性能，对于古建筑的保护和修缮具有十分重要的意义。而拟静力试验是研究结构及构件抗震性能的一种有效且常规的手段。现有技术中，榫卯木节点拟静力试验多采用作动器加球铰连接件的方式进行加载，然而，尽管球铰连接件能够允许木梁发生转动，但当榫头不断拔出、梁不断上移时，球铰连接件将限制榫头拔出并提供反向作用力，这种情况下不仅试验得到的弯矩-转角滞回曲线会有明显误差，榫卯木节点的破坏模式也可能发生变化。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题在于能够相对真实地模拟榫卯木节点受破坏时使用环境，提供一种适用于榫卯木节点的拟静力试验加载装置。其所要解决的技术问题可以通过以下技术方案来实施。一种适用于榫卯木节点的拟静力试验加载装置，其特点为，包括：一定位装置，所述定位装置用于为该榫卯木节点提供带卯口的木柱的固定；和一抱紧装置，所述抱紧装置用于为该榫卯木节点提供带榫头的木梁的夹持；以及一驱动装置，该驱动装置驱动臂的自由端经一连接件与所述抱紧装置相连接；所述连接件具有一与所述木梁走向相平行的滑槽，以及一限位于所述滑槽内并可沿该滑槽滑移的轴杆，所述轴杆与所述抱紧装置固定连接。作为本技术的优选实施例之一，所述驱动装置为一作动器，所述抱紧装置为一经旋紧螺杆控制松紧度的紧箍件。作为本技术方案的进一步改进，所述定位装置包括第一定位部件和第二定位部件，所述木柱安放于所述第一定位部件和第二定位部件之间，还包括一一端与所述第一定位部件或第二定位部件相连接，另一端抵靠在所述木柱端头的撑顶部件。作为本技术的另一优选实施例，所述第一定位部件为一顶板，所述第二定位部件为一底座，所述撑顶部件为一千斤顶，所述千斤顶固定于所述顶板上；所述底座上设有防止所述木柱水平位移的限位筋条。也作为本技术方案的进一步改进，所述滑槽的槽长应大于所述木梁的榫头完全拔出的水平距离加上0.3倍的木梁顶面与滑槽中心线距离(即大于两者之和)。另外，所述滑槽的表面粗糙度Ra最好小于1.6。与现有技术相比，采用上述技术方案的本技术克服了榫卯木节点拟静力试验中的榫头拔出受限、破坏模式与实际不符、难以得到节点弯矩-曲率曲线下降段等缺陷，能够实现木梁不断拔榫的破坏模式，得到较为准确的榫卯木节点弯矩-曲率关系曲线，且荷载施加方便、稳定性高，为榫卯木节点的拟静力试验提供了一种具有显著技术进步的加载装置。附图说明图1为一种适用于榫卯木节点的拟静力试验加载装置示意图；图2为图1的A-A剖面示意图；图3为图1的B-B剖面示意图；图中：1——试验机作动器2a——钢架顶梁2b——钢架底座3——千斤顶4——开槽钢环5——加载连接件6——钢垫7——螺杆8——木柱9——木梁10——螺栓11——限位钢筋12——滑槽具体实施方式下面结合附图对本技术的具体实施例作进一步详细描述。如图1至图3所示，本技术针对现有技术的不足，提供了一种适用于榫卯木节点的拟静力试验加载装置。该装置主要由试验机作动器1、钢架2、千斤顶3、开槽钢环4、加载连接件5、钢垫6和螺杆7组成。加载连接件5置于木梁9加载点的正上方，加载连接件5通过螺栓10与开槽钢环4连接；加载连接件5通过两侧的螺杆7与位于木梁9加载点正下方的钢垫6连接固定，螺杆7直径不应小于12mm，钢垫6的宽度不应小于40mm、厚度不应小于20mm。螺杆7、钢垫6和加载连接件5共同形成了一个箍紧/抱紧木梁9的组件，以便于来自试验机作动器1的作用力的控制。螺栓10直径为16mm，开槽钢环4上设有一个滑槽12，滑槽12开设的方向与木梁9的走向相一致，滑槽12的槽口高度应大于螺栓10直径，滑槽12的槽口高度为18mm。滑槽12的开槽长度为260mm，开槽钢环4厚度为24mm(开槽钢环4中滑槽12的开槽长度应大于木梁9榫头完全拔出的水平距离加上0.3倍的木梁9顶面与开槽中心线距离，开槽钢环4厚度不应小于10mm)，同时槽口应平整、光滑，表面粗糙度Ra应小于1.6。木柱8放置于钢架底座2b上，钢架底座2b四周点焊限位钢筋11，以防止木柱3在加载试验中发生滑移，限位钢筋11应分布在木柱底面四周，其直径不应小于16mm，该实施例中钢筋直径为20mm，每根钢筋长度为200mm。其中，榫卯木节点中木柱8的竖向荷载由通过固定于钢架顶梁2a下端的千斤顶3施加，木梁9的竖向荷载由试验机作动器1施加，并在梁端加载连接件5与试验机作动器1之间设置了开槽钢环4，以便于木梁9在反复荷载作用下能自由拔出。拟静力试验时，将榫卯木节点的木柱部分竖直放置在钢架底座上，木柱的竖向荷载由通过固定于钢架顶梁下端的千斤顶施加，木梁的竖向荷载由试验机作动器施加。为保证木梁在反复荷载作用下能自由拔出，在梁端加载连接件与试验机作动器之间设置了开槽钢环。其中，本实施例中待试验榫卯木节点为透榫节点，其形状和尺寸为：木柱截面为圆形，直径为260mm；木梁截面为矩形，其高度、宽度分别为260mm、210mm。螺杆直径为14mm，钢垫的宽度为40mm、厚度为20mm。试验过程中，保持木柱8竖向荷载恒定为30kN，试验机作动器在梁端的加载以位移控制，每级竖向位移增量为10mm、反复荷载循环三次，加载至100mm时榫头完全从木柱中脱开，实现了较为理想的破坏模式。本技术为一种适用于榫卯木节点的拟静力试验加载装置，其试验步骤包括：(1)、制作榫卯木节点，并按照榫卯木节点的实际尺寸和加载点位置，调整钢架与试验机的距离。(2)、将榫卯木节点的木柱放置在钢架底座上，钢架底座点焊限位钢筋防止木柱在加载试验中发生滑移，限位钢筋应分布在木柱底面四周，其直径不应小于16mm；木柱顶端通过固定于钢架顶梁下端的千斤顶施加竖向荷载。(3)、木梁的竖向荷载由试验机作动器施加，作动器与梁端加载连接件之间设置了开槽钢环，开槽钢环中开槽长度应大于木梁榫头完全拔出的水平距离加上0.3倍的木梁顶面与开槽中心线距离，以便于木梁在反复荷载作用下能自由拔出。(4)、将加载连接件放置于木梁加载点的正上方，并通过两侧的螺杆与位于木梁加载点正下方的钢垫连接固定，确保作动器的竖向荷载能够稳定地施加在设计的木梁加载点处。本技术克服了榫卯木节点拟静力试验中常见的榫头拔出受限、破坏模式与实际不符、难以得到节点弯矩-曲率曲线下降段等缺陷，能够实现木梁不断拔榫的破坏模式，得到了较为准确的榫卯木节点弯矩-曲率关系曲线，且荷载施加方便、稳定性高、适应性强，可用于透榫、燕尾榫、直榫、馒头榫等各类榫卯节点的拟静力试本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种适用于榫卯木节点的拟静力试验加载装置，其特征在于，包括：一定位装置，所述定位装置用于为该榫卯木节点提供带卯口的木柱的固定；和一抱紧装置，所述抱紧装置用于为该榫卯木节点提供带榫头的木梁的夹持；以及一驱动装置，该驱动装置驱动臂的自由端经一连接件与所述抱紧装置相连接；所述连接件具有一与所述木梁走向相平行的滑槽，以及一限位于所述滑槽内并可沿该滑槽滑移的轴杆，所述轴杆与所述抱紧装置固定连接。

【技术特征摘要】
1.一种适用于榫卯木节点的拟静力试验加载装置，其特征在于，包括：一定位装置，所述定位装置用于为该榫卯木节点提供带卯口的木柱的固定；和一抱紧装置，所述抱紧装置用于为该榫卯木节点提供带榫头的木梁的夹持；以及一驱动装置，该驱动装置驱动臂的自由端经一连接件与所述抱紧装置相连接；所述连接件具有一与所述木梁走向相平行的滑槽，以及一限位于所述滑槽内并可沿该滑槽滑移的轴杆，所述轴杆与所述抱紧装置固定连接。2.根据权利要求1所述适用于榫卯木节点的拟静力试验加载装置，其特征在于，所述驱动装置为一作动器，所述抱紧装置为一经旋紧螺杆控制松紧度的紧箍件。3.根据权利要求1所述适用于榫卯木节点的拟静力试验加载装置，其特征在于，所述定位装置包括第一定位部件和第二定...

【专利技术属性】
技术研发人员：张富文，贡春成，许清风，陈溪，
申请(专利权)人：上海市建筑科学研究院，
类型：新型
国别省市：上海,31